Niedokładności w opisach odcieni są niestety bardzo powszechne.
Jeśli umieścisz dziesięć różnych osób na tym samym dachu, wyposażonych w to samo ręczne urządzenie do analizy zacienienia lub korzystających z platformy oprogramowania typu „zrób to sam” (DIY), najprawdopodobniej otrzymasz dziesięć różnych wyników. A te niedokładne raporty dotyczące zacienienia często powodują wiele problemów zarówno dla wykonawców, jak i klientów.
W końcu stopień zacienienia dachu ma bezpośredni wpływ na wydajność energetyczną instalacji, co z kolei wpływa na wszystko — od rodzaju sprzętu, który należy zamówić, po zwrot z inwestycji dla konsumenta.
Jeśli nawet nie zdawałeś sobie sprawy, że to problem, nie jesteś sam. Urządzenia przenośne od tak dawna są standardem w branży, że wielu wykonawców nawet się nad tym nie zastanawiało. Wielu dostawców oprogramowania do projektowania instalacji fotowoltaicznych chwali się dokładnością analizy zacienienia, pomijając przy tym fakt, że dokładność ta zależy od użytkownika, a przecież analiza zacienienia może faktycznie zadecydować o sukcesie lub porażce. Zwłaszcza że konkurencja w branży fotowoltaicznej staje się coraz bardziej zacięta.
Omówimy więc kilka zagadnień związanych z analizą cieniowania, aby pomóc Ci zorientować się w całości tematu. Oto, czym zajmiemy się w tym artykule:
- Czy dokładność ma aż tak duże znaczenie podczas przeprowadzania analizy cieniowania?
- Rzeczywisty koszt niedokładnej analizy zacienienia
- Główne zalety dokładnej analizy zacienienia
- Różne narzędzia do wykonania zadania
- Najlepsze praktyki mające na celu ograniczenie strat spowodowanych zacienieniem
- Wpływ analizy zacienienia na Państwa klientów
Zacznijmy więc.
Czy dokładność ma aż tak duże znaczenie w analizie cieniowania?
Krótka odpowiedź: TAK.
Dokładność ma ogromne znaczenie. Ilość światła słonecznego docierającego na dach ma bezpośredni wpływ na opłacalność instalacji.
Dłuższa, bardziej szczegółowa odpowiedź: W zależności od lokalizacji projektu fotowoltaicznego lub sposobu jego finansowania na rynku panują różne opinie co do tego, czy analiza zacienienia musi być dokładna. Na przykład niektóre programy stanowe i podmioty finansujące stawiają konkretne wymagania dotyczące metody obliczania zacienienia i często ustalają minimalne progi zacienienia, od których projekt jest uznawany za opłacalny.
W przypadku budynków mieszkalnych nie ma jednak żadnego „standardu”, do którego można by się odnieść. W branży istnieją pewne uznane metody szacowania zacienienia, ale trudno jest określić dokładność każdej z nich, co sprawia, że nie ma żadnego wiarygodnego punktu odniesienia, z którym można by je porównać.
Również w sektorze mieszkaniowym panuje błędne przekonanie, że dokładność oszacowania nasłonecznienia ma znaczenie tylko wtedy, gdy oferuje się gwarancję wydajności lub umowę na zakup energii (PPA). Jednak nieprawidłowe oszacowanie produkcji energii elektrycznej wpływa na zwrot z inwestycji właściciela domu oraz jego zadowolenie jako klienta — niezależnie od tego, czy istnieje gwarancja, czy nie. Ochrona konsumentów stała się gorącym tematem w branży fotowoltaicznej, ponieważ wielu właścicielom domów sprzedano lub obiecano oszczędności, które nie zostały zrealizowane.
Tak więc, mimo że dokładność analizy zacienienia nie jest jeszcze wymagana we wszystkich obszarach branży energii słonecznej, ma ona z pewnością duże znaczenie. To prowadzi nas do kolejnej kwestii… Kosztu niedokładności.
Rzeczywisty koszt niedokładnej analizy zacienienia paneli słonecznych
Wpływ zacienienia stanowi prawdopodobnie największy czynnik powodujący niedoszacowanie produkcji energii elektrycznej przez instalację fotowoltaiczną. (Inne czynniki to między innymi lokalizacja, warunki pogodowe, sprzęt oraz orientacja płaszczyzny dachu.)
Jeśli więc Twoja analiza nie będzie dokładna, prawdopodobnie dojdzie do znacznej rozbieżności między szacowaną produkcją, którą obiecałeś konsumentowi, a rzeczywistą produkcją, biorąc pod uwagę stopień zacienienia dachu. Jak wspomnieliśmy powyżej, ma to poważne konsekwencje dla konsumenta.
Ma to jednak również wpływ na wykonawców. Z niedokładną analizą zacienienia wiąże się wiele ukrytych kosztów, które bezpośrednio wpływają na rentowność i długoterminowy sukces w branży. Chodzi mianowicie o wyższe koszty pozyskiwania klientów wynikające z niskiej jakości obsługi i niskiego wskaźnika poleceń, a także o wyższe koszty pracy i koszty operacyjne spowodowane zmianami w zamówieniach oraz wysokim wskaźnikiem anulacji.
Główne zalety dokładnej analizy zacienienia
Jak zapewne już zauważyliście, jedną z głównych zalet dokładnej analizy zacienienia jest to, że zwiększa ona dokładność szacunków dotyczących produkcji energii elektrycznej. Ale to nie wszystko… Oto pięć głównych korzyści płynących z przeprowadzenia dokładnej analizy zacienienia.
1. Przyczynia się do lepszego ogólnego projektu instalacji fotowoltaicznej
Narzędzia do dokładnego szacowania zacienienia zapewniają precyzyjne obliczenia, takie jak wskaźniki dostępu do promieniowania słonecznego (SAV) oraz całkowity udział zasobów słonecznych (TSRF), które są wyliczane na podstawie zdjęć lotniczych o wysokiej rozdzielczości. Dane te pomagają projektantom określić optymalne rozmieszczenie paneli słonecznych w instalacjach fotowoltaicznych w celu maksymalizacji produkcji energii.
2. Usprawnia tworzenie modeli finansowych
Dokładna analiza zacienienia pozwala na tworzenie precyzyjnych modeli finansowych opartych na szacowanej mocy produkcyjnej instalacji. Może to pomóc w finalizowaniu transakcji i zwiększeniu zadowolenia klientów, ponieważ oszczędności finansowe są jednym z głównych powodów, dla których konsumenci decydują się na instalację paneli słonecznych.
Ponieważ dokładna analiza zacienienia pozwala na lepsze zaprojektowanie całego systemu, przyczynia się również do lepszego doboru sprzętu zarówno pod względem wydajności energetycznej, jak i kosztów. W szczególności może to obniżyć koszty bezpośrednie, takie jak cena lub ilość wykorzystanego sprzętu. Pozwala to jednak również zmniejszyć koszty pośrednie poprzez usprawnienie procesu zamawiania i zapewnienie prawidłowego wykonania zadania już za pierwszym razem.
4. Zwiększa zadowolenie klientów i liczbę poleceń
Wielu klientów decyduje się na montaż paneli słonecznych, aby obniżyć rachunki za prąd. Jeśli Państwa systemy spełnią te oczekiwania, z pewnością zyskają Państwo zadowolonych klientów. Zazwyczaj skutkuje to napływem poleceń, co znacznie obniża koszty pozyskiwania klientów.
5. Zapewnia dodatkową warstwę ochrony konsumentów
Niestety, w przypadku systemów przeznaczonych do użytku domowego nie istnieje standardowa jednostka miary zacienienia. Ponadto wiele narzędzi obsługiwanych przez użytkowników daje zmienne wyniki — takie połączenie stawia konsumentów w trudnej sytuacji. Dokładna analiza zacienienia oparta na niezależnym, wiarygodnym źródle informacji chroni jednak konsumentów zarówno przed nieuczciwymi sprzedawcami, jak i przed rzetelnymi, ale niedokładnymi wycenami.
Rodzaje narzędzi służących do przeprowadzania analizy osłon przeciwsłonecznych
Skoro już wiesz, jak wiele korzyści dla Twojej firmy może przynieść dokładna analiza zacienienia, poniżej przedstawiamy kilka rodzajów narzędzi, które można wykorzystać do oszacowania stopnia zacienienia powierzchni dachu.
Urządzenia ręczne od dawna są uważane w branży za podstawowe narzędzie do oceny zacienienia. Przykładem jest urządzenie Solmetric 210, które mierzy dostępną energię słoneczną w ujęciu dziennym, miesięcznym i rocznym poprzez określenie wzorców zacienienia danej lokalizacji.
Źródło zdjęcia: Solmetric
Wadą korzystania z urządzenia ręcznego, takiego jak SunEye, jest jednak to, że jego skuteczność zależy wyłącznie od umiejętności operatora. To z kolei naraża zarówno Ciebie, jak i konsumenta na ryzyko błędów użytkownika oraz subiektywny charakter wyników.
Narzędzia z tej kategorii szacują cieniowanie poprzez tworzenie modeli 3D na podstawie zdjęć satelitarnych lub lotniczych, a czasami również danych LiDAR jako punktu odniesienia.
Niektóre narzędzia programowe do samodzielnego projektowania instalacji słonecznych mogą być bardzo dobre, ale wyniki, jakie zapewniają, zależą od sposobu obsługi oprogramowania przez użytkownika. Interpretacja danych oraz poziom umiejętności użytkownika mają wpływ na wyniki i różnią się w zależności od osoby.
Największą dokładność zapewniają narzędzia szacujące zacienienie na podstawie zdjęć lotniczych. Rozwiązanie Inform Advanced firmy EagleView, wprowadzone na rynek w 2019 roku, oblicza zacienienie na podstawie danych 3D uzyskanych ze zdjęć lotniczych o wysokiej rozdzielczości.
Przykład modelu dachowego EV Inform Advanced
Jedną z głównych zalet korzystania z tego rodzaju narzędzia jest to, że użytkownik nie ma żadnego wpływu na wyniki — ani celowego, ani niezamierzonego — co sprawia, że EagleView Inform Advanced stanowi niezależne źródło wiarygodnych danych, zweryfikowane przez wiodącą światową organizację doradczą w zakresie zapewnienia jakości, DNV-GL.
Aplikacja Inform Advanced wykorzystuje cyfrowy model powierzchni, który odwzorowuje obiekty budowlane i roślinność w promieniu 100–300 metrów od domu, dokonując pomiarów co 6 cali na dachu co 15 minut przez cały rok.
W ten sposób uzyskuje się od 5 000 do 20 000 punktów danych na każdy dach — jest to poziom szczegółowości, którego człowiek po prostu nie jest w stanie odtworzyć.
Jak stwierdza firma DNV-GL: „
Inform Advanced pozwala uzyskać modelowe wartości nasłonecznienia w większej liczbie punktów na dachu, niż byłoby to możliwe do praktycznego zmierzenia i przetworzenia ręcznie”. Inform Advanced codziennie rozszerza zasięg o nowe obszary. Sprawdź tę interaktywną mapę, aby dowiedzieć się, czy usługa jest dostępna w Twojej okolicy.
Drony zapewniają taką samą jakość i spójność wyników jak oprogramowanie Inform Advanced w zakresie przeprowadzania analizy zacienienia. Jednak korzystanie z drona wymaga zaplanowania wizyty w terenie (która może być ograniczona przez warunki pogodowe), zakupu i konserwacji sprzętu, przeszkolenia użytkowników oraz radzenia sobie z innymi komplikacjami związanymi z obsługą drona
Najlepsze praktyki dotyczące prawidłowego uwzględniania cienia
W tej sekcji omówimy kilka sprawdzonych metod dotyczących analizy cieni.
1. Ograniczyć w jak największym stopniu błędy ludzkie
W tym momencie znasz już tę zasadę: większość narzędzi do szacowania zacienienia jest tak dobra, jak osoba je obsługująca. Aby złagodzić ten problem, masz dwie główne opcje: zmienić narzędzie lub skrupulatnie szkolić swoich operatorów. Różnica między nimi polega na tym, że szkolenie operatorów pozwala ograniczyć błędy ludzkie, podczas gdy dobre narzędzie może je całkowicie wyeliminować. (Przykład: EagleView Inform Advanced)
2. Im więcej punktów danych, tym lepiej
Przy szacowaniu stopnia zacienienia dachu należy wziąć pod uwagę wiele czynników, w tym przeszkody na dachu, pobliskie budynki, drzewa i roślinność, zmiany sezonowe, warunki pogodowe i inne. Im więcej informacji uda się zebrać, tym dokładniejsze będą szacunki.
Zazwyczaj, gdy inspektorzy wchodzą na dach z ręcznym urządzeniem do obliczania zacienienia, zbierają dane z 15 do 30 punktów pomiarowych. Dla porównania, rozwiązanie firmy EagleView pozwala zebrać od 10 000 do 30 000 punktów pomiarowych na każdy dach, zapewniając znacznie dokładniejsze wyniki.
3. Weź pod uwagę wszystkie źródła cienia
Nawet najmniejsze zacienienie może wpłynąć na wytwarzanie energii elektrycznej. Gil Masters z Uniwersytetu Stanforda wykazuje w swojej książce „Renewable Energy and Efficient Electric Power Systems”, że zacienienie zaledwie jednego z 36 ogniw w niewielkim module słonecznym może zmniejszyć moc wyjściową o ponad 75%.
Mając to na uwadze, warto pamiętać, że cień pochodzi z wielu różnych źródeł. Niektóre z nich są oczywiste, jak na przykład pobliskie drzewa i budynki, podczas gdy inne są mniej widoczne, jak na przykład wzniesienia w oddali. Ponadto wiele rodzajów cienia nie jest odpowiednio uwzględnionych w programach do samodzielnego projektowania, dlatego warto sprawdzić swoją analizę, aby upewnić się, że uwzględnia ona wszystkie czynniki.
4. Ustal standardy w celu zapewnienia spójności pomiarów
Oprócz błędów ludzkich jednym z największych problemów związanych z urządzeniami ręcznymi jest subiektywność. Na przykład, mając do dyspozycji ten sam zestaw danych z urządzenia SunEye, projektanci mogą decydować, które zdjęcia zostaną wykorzystane do obliczenia procentowego nasłonecznienia, a także czy i w jaki sposób poszczególne pomiary z urządzenia SunEye zostaną skorygowane w celu uwzględnienia automatycznego wypełnienia zacienionych obszarów. Dlatego ustanowienie standardów zapewniających spójność między użytkownikami pomoże ograniczyć straty związane z zacienieniem wynikające z subiektywności.
Podsumowanie: zrozum, jaki wpływ na Twoich klientów ma dokładność analizy zacienienia
Po uwzględnieniu ulg podatkowych związanych z energią słoneczną koszt instalacji paneli słonecznych w domu o średniej wielkości w Stanach Zjednoczonych wynosi od 11 144 do 14 696 dolarów. Dla większości konsumentów to nie jest mała kwota, a wielu z nich finansuje ten projekt na kredyt i liczy na oszczędności energetyczne, które pozwolą im spłacać raty kredytu.
Źródło zdjęcia: EnergySage
Jeśli więc ich instalacja nie wytworzy oczekiwanej ilości energii elektrycznej z powodu niedokładnej analizy zacienienia, oszczędności energetyczne mogą okazać się niewystarczające, by spłacić kredyt — co postawi wielu konsumentów w trudnej sytuacji finansowej.
Jak można sobie wyobrazić, z punktu widzenia klienta nie budzi to zbytniego zaufania do Państwa firmy. W rzeczywistości wielu klientów czuje się w takiej sytuacji oszukanych, co prowadzi do gniewnych telefonów, negatywnych recenzji lub plotek, a nawet pozwów sądowych.
Z drugiej strony, jeśli instalacja wytwarza energię elektryczną zgodnie z oczekiwaniami (lub nawet więcej), klienci będą zachwyceni, widząc, że ich ryzyko się opłaciło, i prawdopodobnie polecą Twoją firmę rodzinie, znajomym i sąsiadom.
Chociaż branża nie wymaga spełnienia żadnych norm w zakresie analizy zacienienia, należy pamiętać, że ma ona ogromny wpływ na klientów, co z kolei przekłada się na Twoją wiarygodność w branży instalacji fotowoltaicznych.
Najczęściej zadawane pytania dotyczące analizy cieniowania
Masz jeszcze kilka pytań dotyczących analizy zacienienia? Oto odpowiedzi na najczęściej zadawane pytania.
Czym jest zacienienie paneli słonecznych?
Zacienienie paneli słonecznych jest spowodowane przez obiekty, które uniemożliwiają dotarcie promieni słonecznych do ogniwa słonecznego, rzucając zamiast tego cień na panele fotowoltaiczne. Może to wynikać z obecności pobliskich budynków, drzew lub roślinności, przeszkód na dachu, a nawet innych paneli słonecznych w układzie fotowoltaicznym, jeśli są one rozmieszczone zbyt blisko siebie w przypadku instalacji na dachu płaskim.
Jak oblicza się zacienienie słoneczne?
Ocienienie słoneczne można obliczyć na wiele sposobów. Można skorzystać z urządzeń przenośnych bezpośrednio na dachu, oprogramowania do samodzielnego obliczania ocienienia słonecznego, dronów lub rozwiązań takich jak EagleView Inform Advanced, które umożliwiają obliczenia na podstawie zdjęć lotniczych o wysokiej rozdzielczości.
Co się stanie, jeśli jeden panel słoneczny znajdzie się w cieniu?
Nawet jeśli tylko jeden panel słoneczny znajdzie się w cieniu, wydajność energetyczna instalacji może ulec znacznemu obniżeniu. Rzeczywisty wpływ zacienienia będzie w dużym stopniu zależał od rodzaju zainstalowanego sprzętu fotowoltaicznego. Jak zapewne pamiętacie, jeśli tylko jedna z 36 ogniw słonecznych w małym module fotowoltaicznym znajdzie się w cieniu, może to spowodować spadek mocy wyjściowej paneli fotowoltaicznych nawet o 75%.
Autor
Peter Cleveland
Wiceprezes ds. energii słonecznej
Pete rozpoczął swoją karierę w branży energii słonecznej w 2010 roku, gdzie początkowo skupiał się na opracowywaniu i wdrażaniu standardów oraz procesów projektowania systemów, wykorzystując swoje wcześniejsze doświadczenie w geodezji i budownictwie ciężkim. Przed dołączeniem do EagleView w 2018 roku Pete przyczyniał się do wprowadzania innowacji i zwiększania wydajności w jednej z największych amerykańskich firm typu EPC, łącząc praktyki biznesowe LEAN z technologią. Obecnie, jako wiceprezes ds. działalności fotowoltaicznej w firmie EagleView, Pete nadal realizuje swoją pasję, jaką jest rozwój branży fotowoltaicznej poprzez wykorzystanie technologii do rozwiązywania rzeczywistych problemów, dążąc do szerszego wdrażania energii słonecznej z korzyścią dla społeczeństwa i całej naszej planety.