Khái niệm về API năng lượng mặt trời

Nhà phát triển ở Khu vực kinh tế Châu Âu (EEA)

Solar API cung cấp dữ liệu về tiềm năng năng lượng mặt trời thông qua các điểm cuối buildingInsightsdataLayers. Để sử dụng dữ liệu Solar API, bạn nên hiểu rõ các khái niệm sau:

Bức xạ mặt trời và bức xạ mặt trời chiếu đến

Tiềm năng điện mặt trời của một toà nhà chủ yếu dựa trên lượng ánh sáng mặt trời mà toà nhà đó nhận được, cùng với các yếu tố khác. Bức xạ mặt trời là lượng ánh sáng chiếu vào một khu vực nhất định, trong khi lượng bức xạ mặt trời là chỉ số đo lường bức xạ mặt trời trung bình mà một khu vực nhận được theo thời gian.

Kilowatt (kW) là đơn vị đo công suất hoặc tốc độ sử dụng năng lượng của một thiết bị, trong khi kilowatt-giờ (kWh) là đơn vị đo năng lượng đã sử dụng hoặc dung lượng năng lượng. Bức xạ mặt trời được đo bằng kilowatt, trong khi lượng bức xạ mặt trời được đo bằng kilowatt giờ.

1 kWh/kW tương đương với 1 giờ nắng, được xác định là một giờ mà cường độ ánh sáng mặt trời đạt trung bình 1.000 Watt (1 kilowatt) năng lượng trên mỗi mét vuông.

Ví dụ: nếu một phần mái nhà có bức xạ mặt trời là 2.000 kWh/kW/năm, thì một mảng tấm pin mặt trời 1 kW được đặt ở đó sẽ tạo ra 2.000 kWh/năm. Một mảng 4 kW được đặt ở cùng một vị trí sẽ tạo ra 8.000 kWh/năm.

Điều kiện kiểm thử tiêu chuẩn là một điểm chuẩn theo tiêu chuẩn ngành được dùng để xác định công suất đầu ra của tấm năng lượng mặt trời. Ở điều kiện tiêu chuẩn (STC), lượng điện năng mà một tấm pin mặt trời tạo ra sẽ trở thành công suất định mức tối đa hoặc công suất của tấm pin đó. Một tấm pin 1 kW sẽ tạo ra 1 kWh năng lượng theo STC.

Lượng nắng và phân vị lượng nắng

Solar API định nghĩa "độ nắng" là mức độ ánh sáng mặt trời mà một phần cụ thể của mái nhà nhận được so với phần còn lại của mái nhà, trung bình hằng năm. Một số phần mái nhà có thể tối hơn những phần khác do bóng râm của các toà nhà hoặc tán cây gần đó, trong khi những phần khác của mái nhà có thể luôn tiếp xúc hoàn toàn với bầu trời và do đó nhận được nhiều ánh sáng mặt trời hơn.

Trường sunshineQuantiles trong phản hồi buildingInsights cung cấp 11 nhóm (hoặc decile) về độ nắng của mái nhà hoặc một phần mái nhà. Solar API lấy tất cả các điểm trên mái nhà, sắp xếp các điểm đó theo "độ nắng" và xác định 9 giá trị trung gian được phân bổ đều, cũng như giá trị cao nhất và thấp nhất.

Ví dụ: giả sử phần có nhiều ánh nắng nhất (1%) của một mái nhà nhất định nhận được 1.100 kWh/kW/năm, trong khi phần tối nhất (cũng là 1%) của cùng một mái nhà nhận được 400 kWh/kW/năm. 20% mái nhà tối màu tiếp theo nhận được 500 kWh/kW/năm. 50% diện tích mái nhà có nhiều ánh nắng mặt trời nhất sẽ nhận được 900 kWh/kW/năm. 28% còn lại nhận được 1.000 kWh/kW/năm.

Raster

Điểm cuối dataLayers trả về thông tin về năng lượng mặt trời được mã hoá trong GeoTIFFs. Đây là một loại raster.

Raster bao gồm một ma trận các ô hoặc pixel, được sắp xếp theo hàng và cột. Mỗi pixel chứa một giá trị thể hiện thông tin về vị trí đó, chẳng hạn như độ cao, tán cây, ánh sáng mặt trời, v.v.

Raster lưu trữ dữ liệu rời rạcliên tục. Dữ liệu rời rạc, chẳng hạn như độ che phủ đất hoặc loại đất, là dữ liệu chuyên đề hoặc phân loại. Dữ liệu liên tục biểu thị những hiện tượng không có ranh giới rõ ràng, chẳng hạn như độ cao hoặc hình ảnh trên không.

Raster bao gồm các dải, đo lường các đặc điểm khác nhau của một tập dữ liệu. Raster có thể có một hoặc nhiều dải tần. Mỗi dải tần bao gồm một ma trận các ô hoặc pixel lưu trữ thông tin. Pixel có thể lưu trữ các giá trị dấu phẩy động hoặc số nguyên.

Độ sâu bit của một pixel cho biết số lượng giá trị mà một pixel có thể lưu trữ, dựa trên công thức 2n, trong đó n là độ sâu bit. Ví dụ: một pixel 8 bit có thể lưu trữ tối đa 256 (28) giá trị trong khoảng từ 0 đến 255.

Ba dải raster được xếp chồng lên nhau để tạo thành một raster nhiều dải.

Flux

Bạn có thể yêu cầu bản đồ dòng chảy bằng cách sử dụng điểm cuối dataLayers. Solar API xác định flux là lượng ánh sáng mặt trời hằng năm trên mái nhà tính bằng kWh/kW/năm. Khi tính toán thông lượng, Solar API sẽ xem xét các biến số sau:

  • Thông tin vị trí: Solar API sử dụng dữ liệu bức xạ mặt trời theo giờ từ nhiều bộ dữ liệu thời tiết, thường nằm trên lưới từ 4 đến 10 km. API này tính toán vị trí của mặt trời trên bầu trời vào mỗi giờ trong năm. Điều này phụ thuộc vào vị trí và có thể thay đổi.
  • Hình thái thời tiết (mây): Những hình thái này được tính trong dữ liệu bức xạ mặt trời.
  • Bóng râm do các vật cản ở gần: Bóng râm do cây cối, các toà nhà khác và các phần khác của mái nhà được tính đến trong quá trình tính toán.
  • Hướng: Độ dốc và phương vị của từng phần mái nhà.
  • Hiệu suất thực: Các giá trị do Solar API tính toán không phụ thuộc vào hiệu suất của tấm pin. Để tính sản lượng năng lượng, bạn phải nhân với công suất của các tấm pin và tính đến các tổn thất khác của hệ thống. Để biết thêm thông tin, hãy xem bài viết Tính toán chi phí và khoản tiết kiệm khi sử dụng năng lượng mặt trời.

Solar API không tính đến các biến số sau:

  • Hiệu suất của biến tần và các tổn thất khác: Hầu hết các giá trị đều được tính bằng kWh DC, nhưng một số giá trị được chuyển đổi thành kWh AC giả định hiệu suất hệ thống là 85%.
  • Bám bẩn và tuyết: Những yếu tố này không được tính vào các phép tính.