エネルギー推定値を比較する前にPVの前提条件を記録する

要約

PVのエネルギー推定値を比較する際は、モデルで使用されたモジュール、アレイ、気象、インバーター、両面発電、アルベド、汚れ、影、積雪、可用性の前提条件を記録してから行ってください。

重要ポイント

• PVWattsの推定値は入力値とモデルの前提条件に依存します。kWhの数値が高いことは、必ずしもより優れた設計を意味しません。
• PVWatts V8はV6と比較して更新されたモデルとNSRDB TMYデータを使用するため、モデルバージョンと気象ソースを記録してください。
• モジュールタイプは、標準、プレミアム、薄膜、または両面発電として文書化し、該当する場合は両面率を明記する必要があります。
• アレイタイプによって、特に追尾およびバックトラッキングシステムでは、傾斜角、方位角、GCRの解釈が変わります。
• 損失カテゴリを分けて、汚れ、影、積雪、劣化、可用性の損失を二重計上しないようにします。
• SOLARTODO固有の仕様、価格、認証、在庫、削減効果、性能は、プロジェクト文書で裏付けられない限り不明のままです。

前提条件ログが重要な理由

2つの太陽光PVエネルギー推定値を比較する前に、まずモデリング入力値を記録してください。PVWattsは、モジュール、インバーターの挙動、その他のシステム部分について前提を置きながら、基本的なシステム情報からPV発電量を推定するように設計されています。そのため、2つの推定値の差は、一方のサプライヤーの製品が優れているためではなく、入力値が変わったために生じている可能性があります。[SAM PVWatts System Design, n.d.] また、PVWatts V8はVersion 6と比較して、更新された気象データと改良されたモジュール、インバーター、熱影響モデルを使用しているため、比較ではシステムの前提条件だけでなくモデルバージョンも特定する必要があります。[PVWatts V8 API, n.d.]

B2B調達では、初期段階のエネルギー推定値を保証出力ではなくモデル結果として扱うことが最も安全です。提供されたソースには、SOLARTODOのモジュール仕様、導入実績、認証、在庫、価格、削減効果、性能保証は記載されていません。これらの項目は、プロジェクト見積書、データシート、試験報告書、契約書、またはサイト固有のシミュレーションで裏付けられるまで不明と表示すべきです。

記録すべきモジュールの前提条件

PVWattsはシステム銘板容量を標準試験条件におけるアレイのDC電力定格として定義しているため、DC銘板容量をkWdcで記録してください。[SAM PVWatts System Design, n.d.] また、モジュールタイプも記録してください。PVWattsはAPIで標準、プレミアム、薄膜モジュールのオプションを提供しており、SAMヘルプでは、標準、プレミアム、薄膜モジュールタイプがそれぞれおおよそ19%、21%、18%の公称効率を使用すると記載されています。[PVWatts V8 API, n.d.; SAM PVWatts System Design, n.d.]

同一容量で比較する場合、プレミアムモジュールが常に年間または月間出力を高めるとは想定しないでください。SAMヘルプでは、一部の日射および気象条件下で、プレミアムモジュールタイプは標準または薄膜タイプよりも低い効率で動作する場合があり、モジュールタイプ以外が同一のシステムでは標準モジュールの出力がわずかに高く表示される可能性があると述べています。[SAM PVWatts System Design, n.d.] ソースから言えることはより限定的です。同じkW銘板容量では、プレミアムモジュールは標準または薄膜モジュールよりも必要面積が小さくなります。[SAM PVWatts System Design, n.d.]

両面発電モジュールをモデル化する場合は、両面率とアルベドの前提条件を記録してください。PVWatts V8では、両面発電モジュールオプションとアルベド入力が追加されました。[PVWatts V8 API, n.d.] APIは両面率を裏面効率と表面効率の比率として定義し、両面発電モジュールのデータシートに記載されている場合、一般的な値は0.65から0.9の間であるとしています。[PVWatts V8 API, n.d.] SAMは、PVWattsでは両面率係数0.7、透過係数0.013、地上高1 meterを想定すると記載しています。[SAM PVWatts System Design, n.d.] プロジェクトの実際のモジュールデータシートが入手できない場合、正しいステータスは推定ではなく不明です。

アレイ形状と追尾の前提条件

アレイタイプ、傾斜角、方位角、地表被覆率を記録してください。PVWatts V8は、固定式オープンラック、固定式屋根設置、1軸、1軸バックトラッキング、2軸のアレイタイプに対応しています。[PVWatts V8 API, n.d.] APIでは、傾斜角は0から90度の間でなければならず、方位角は0以上360度未満でなければなりません。[PVWatts V8 API, n.d.]

アレイタイプによって入力値の解釈が変わります。固定アレイでは、傾斜角と方位角がモジュールの向きを定義します。2軸追尾では、追尾装置が太陽を追うように向きを設定するため、SAMは傾斜角と方位角を無視します。[SAM PVWatts System Design, n.d.] 固定式オープンラックおよび1軸システムでは、PVWattsは地表被覆率を使用して自己遮蔽損失を推定します。1軸バックトラッキングでは、GCRを使用していつバックトラッキングするかを判断します。[SAM PVWatts System Design, n.d.] SAMヘルプでは、GCRは固定式屋根設置または2軸追尾アレイタイプには適用されません。[SAM PVWatts System Design, n.d.]

ソース条件を確認せずに、ある半球の傾斜角または方位角のルールを別の半球へ流用しないでください。SAMヘルプでは、赤道の北側では南向き固定アレイが方位角180度を使用し、赤道の南側では北向き固定アレイが方位角0度を使用すると記載されています。[SAM PVWatts System Design, n.d.]

分離すべき損失の前提条件

PVWatts/SAMは複数の損失カテゴリを合計システム損失に統合できるため、損失は可能な限りカテゴリ別に記録すべきです。SAMヘルプでは、汚れ、影、積雪、ミスマッチ、配線、接続、光誘起劣化、銘板定格、経年、可用性を損失カテゴリとして挙げています。[SAM PVWatts System Design, n.d.] PVWatts V8には、合計システム損失のAPI入力と、入射日射量を低減する別個の月別汚れ入力もあります。[PVWatts V8 API, n.d.]

二重計上を避けてください。月別汚れ損失を指定する場合、SAMでは汚れのシステムDC損失カテゴリをゼロに設定する必要がある場合があると記載されています。[SAM PVWatts System Design, n.d.] 直達および散乱の影損失を指定する場合、Lossesの下の影損失はゼロに設定すべきです。[SAM PVWatts System Design, n.d.] 積雪モデルを有効にする場合、積雪損失カテゴリをゼロに設定する必要がある場合があります。[SAM PVWatts System Design, n.d.] 劣化が他の場所で表現されている場合は、Age損失をゼロに設定すべきです。運用損失がシステム可用性損失を通じて表現されている場合は、Availability損失をゼロに設定すべきです。[SAM PVWatts System Design, n.d.]

推定値を公平に比較する

公平な比較表には、モデルバージョン、データセットまたは気象ファイル、所在地入力、システム容量、モジュールタイプ、DC-to-AC比、インバーター効率、アレイタイプ、傾斜角、方位角、GCR、両面率、アルベド、汚れ、影、積雪、可用性の前提条件を含める必要があります。PVWatts V8のレスポンスフィールドは、入力値、警告、エラー、観測点情報、年間AC出力、月間AC出力、日射量、容量係数を報告できるため、何がシミュレーションされたかを監査できます。[PVWatts V8 API, n.d.]

気象ソースは比較に含めなければなりません。PVWatts V8は、そのデータベースが対象とする地点について、気象データをNSRDBの2020 TMYデータに更新しています。一方、Version 6は2015頃のNSRDB気象データを使用していました。[PVWatts V8 API, n.d.] APIは、NSRDB、TMY2、TMY3、国際観測点データなどのデータセットを使用でき、station_infoレスポンスはシミュレーションで使用された気象データソースを特定します。[PVWatts V8 API, n.d.]

推奨事項: 問い合わせ段階のB2B PVプロジェクトでは、kWh、容量係数、投資回収、または蓄電容量を比較する前に、各サプライヤーの推定値に前提条件ログの添付を求めてください。ある主張が同じモデル入力、同じ所在地、同じ気象ソース、同じ日付またはデータセットバージョンに追跡できない場合は、より高い数値を選ぶのではなく、比較不能として扱ってください。

よくある質問

PVエネルギー推定値を比較する前に何を記録すべきですか？

モデルバージョン、気象ソース、所在地、システム容量、モジュールタイプ、アレイタイプ、傾斜角、方位角、GCR、インバーターの前提条件、アルベド、両面率、損失の前提条件を記録してください。

なぜPVWattsのバージョンが重要なのですか？

PVWatts V8は、V6と比較して、更新された太陽光発電モジュール、インバーター、熱影響モデル、および対象地点向けのより新しいNSRDB TMY気象データを使用しています。

プレミアムモジュールはより多くのエネルギーを発電すると想定できますか？

いいえ。SAMヘルプでは、一部の日射および気象条件下で、プレミアムモジュールは標準または薄膜モジュールよりも出力がわずかに低くなる場合があると述べています。

両面率はいつ記録すべきですか？

両面発電モジュールオプションをモデル化する場合は必ず両面率を記録してください。PVWattsはこれを、表面効率で裏面効率を割った値として定義しているためです。

GCRはすべてのアレイタイプに適用されますか？

いいえ。SAMヘルプでは、GCRは固定式オープンラック、1軸、1軸バックトラッキングで使用されますが、固定式屋根設置または2軸追尾には適用されないと記載されています。

損失の前提条件はどのように二重計上される可能性がありますか？

汚れ、影、積雪、経年、可用性など、同じ影響が特定のモデル入力と一般的な損失カテゴリの両方に入力されると、二重計上が発生する可能性があります。

1つの方位角ルールを世界共通で使用できますか？

いいえ。SAMヘルプでは、赤道の北側と赤道の南側における固定アレイの向きの例を区別しているため、半球とプロジェクト所在地を確認する必要があります。

提供されたソースから不明なことは何ですか？

SOLARTODOの製品仕様、プロジェクト導入実績、認証、在庫、価格、削減効果、性能保証は、提供されたPVWattsおよびSAM文書では裏付けられていません。

参考資料

• PVWatts V8 APIドキュメント: PVWatts V8のリクエストパラメータ、データセット、両面率、アルベド、汚れ、レスポンスフィールド、レート制限、V8モデル/気象アップデートに使用。— https://developer.nlr.gov/docs/solar/pvwatts/v8/
• SAM PVWatts System Designヘルプ: モジュールタイプの前提条件、DC-to-AC比、インバーター効率、アレイ方位、GCR、損失、両面発電、アルベド、影、積雪、可用性ガイダンスに使用。— https://samrepo.nlr.gov/help/pvwatts_system_design.html