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Q1：目前國內(nèi)外使用較多的光伏設(shè)計(jì)軟件有哪些？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？
國外的光伏設(shè)計(jì)軟件主要有PVSyst、Retscreen、PV*Sol、Helios3D、Meteonorm、SUNNY DESIGN、Skelion及Archelios等。
PVSyst軟件在國內(nèi)的知名度較高，其功能完善、數(shù)據(jù)庫豐富，但掌握難度較高，而且PVSyst至今未有中文版本，只適合光伏研究人員及高級工程設(shè)計(jì)人員使用；
RETScreen是基于Excel的應(yīng)用程序，功能簡潔，可用于進(jìn)行初步的光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)性分析；
Meteonorm主要用于提供太陽能光伏系統(tǒng)模擬所需要的逐時(shí)或者逐月數(shù)據(jù)，目前國內(nèi)認(rèn)可度較高，其所采用的多個(gè)氣象站數(shù)據(jù)的插值方法能提供任意經(jīng)緯度下的太陽能輻射及其他氣象數(shù)據(jù)；
SUNNY DESIGN軟件是SMA 公司開發(fā)的光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件，主要側(cè)重于光伏陣列與逆變器之間的優(yōu)化匹配設(shè)計(jì)。
Skelion和Archelios借助Sketchup(草圖大師)軟件平臺，具備了光伏電站三維設(shè)計(jì)及陰影分析設(shè)計(jì)，能夠與在線地圖技術(shù)進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)光伏電站自動(dòng)化布置及電站性能評估，其三維設(shè)計(jì)及陰影分析功能比較出色。
目前，國內(nèi)光伏設(shè)計(jì)軟件的主要功能是提供光伏電站的初步設(shè)計(jì)及工具，比如坎德拉PV、光伏寶、PVtool等；阿波羅光伏軟件將高德在線地圖技術(shù)引入，實(shí)現(xiàn)光伏電站的快速設(shè)計(jì)及性能評估；北京博超時(shí)代軟件的PDP光伏電站設(shè)計(jì)軟件借助AutoCAD平臺具備了電站的3D設(shè)計(jì)及展示功能。
河海大學(xué)開發(fā)的河海安能SolarPV軟件，采用了與PVSyst相同的系統(tǒng)級光伏電站建模方法，建立了豐富的氣象、光伏組件與逆變器的數(shù)據(jù)庫，能夠?qū)夥到y(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)及仿真，對光伏電站各個(gè)環(huán)節(jié)損失進(jìn)行精細(xì)化分析，同時(shí)具備系統(tǒng)優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性能分析及工具功能，目前已在國內(nèi)一些大公司及高校得到應(yīng)用。
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Q2：中國在光伏設(shè)計(jì)軟件研發(fā)方面有過哪些工作？取得過哪些成果？
我們光伏屆的前輩王斯成、楊金煥老師是國內(nèi)最早進(jìn)行光伏設(shè)計(jì)軟件研發(fā)的。其中，由上海電力學(xué)院楊金煥老師編寫的并網(wǎng)及獨(dú)立系統(tǒng)光伏設(shè)計(jì)軟件，在國內(nèi)很多人都用過。近年來中國科學(xué)院電工研究所、合肥工業(yè)大學(xué)以及河海大學(xué)也都曾圍繞光伏系統(tǒng)仿真及軟件研發(fā)做過相關(guān)的開發(fā)工作，河海大學(xué)于2014年開發(fā)出自主知識產(chǎn)權(quán)的河海安能SolarPV光伏仿真系統(tǒng)。
除了高校之外，國內(nèi)一些商業(yè)化公司比如阿波羅光伏、北京博超時(shí)代軟件、坎德拉等公司也都圍繞光伏類軟件開發(fā)出有各自特點(diǎn)的產(chǎn)品，比如阿波羅DAT?、北京博超時(shí)代的PDP光伏電站設(shè)計(jì)平臺以及坎德拉PV等。
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Q3：您覺得國內(nèi)現(xiàn)有的光伏設(shè)計(jì)軟件與國外主流軟件的差距？
1）我們國內(nèi)的光伏設(shè)計(jì)軟件主要是以系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)及提供工具功能為主，與PVsyst相比，在光伏系統(tǒng)的精細(xì)化設(shè)計(jì)及建模方面有差距，包括從太陽能輻照、光伏組件、逆變器、蓄電池等主要設(shè)備及過程精準(zhǔn)建模方法，各種跟蹤方式下發(fā)電性能的評估、包括陰影遮擋在內(nèi)、積灰、失配及衰減等各項(xiàng)損失精細(xì)化分析等，這都需要國內(nèi)同行們共同努力，進(jìn)一步突破完善。
2）光伏電站設(shè)計(jì)所用的數(shù)據(jù)庫，其豐富與能及時(shí)更新的性能是軟件生命力的重要源泉，是其能長期滿足用戶需求的重要體現(xiàn)。國內(nèi)氣象局已經(jīng)能提供太陽能逐時(shí)氣象數(shù)據(jù)，但其數(shù)據(jù)豐富程度和國外Meteonorm和NASA相比有差距；此外包含光伏組件或者逆變器銘牌及其性能參數(shù)的數(shù)據(jù)庫國內(nèi)仍然處于空白，而這也恰是能夠進(jìn)行光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)重要基礎(chǔ)，這需要國內(nèi)光伏制造廠商、檢測機(jī)構(gòu)及高校之間的共同協(xié)作。
3）光伏電站三維建模與陰影分析。國外的Skelion、Helios3D 和Archelios軟件借助成熟三維建模設(shè)計(jì)平臺，快速完成建筑或者復(fù)雜地形條件下的光伏陣列布置,給用戶及設(shè)計(jì)人員帶來非常直觀的項(xiàng)目體驗(yàn)及詳細(xì)陰影分析數(shù)據(jù)，滿足國內(nèi)光伏電站設(shè)計(jì)對陰影部分評估需求。目前國內(nèi)具備光伏電站三維設(shè)計(jì)及陰影分析光伏電站軟件很少，但已有北京博超軟件、河海大學(xué)及浙江理工大學(xué)等展開相關(guān)的研究與開發(fā)工作。
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Q4：您覺得國內(nèi)光伏設(shè)計(jì)軟件如何才能追趕以及超過國外主流軟件？
1)? 軟件平臺提升：目前PVSyst仍然采用的是客戶端/服務(wù)器段模式，而軟件云端化是未來發(fā)展趨勢，我們可以將重點(diǎn)放在研發(fā)基于互聯(lián)網(wǎng)云平臺技術(shù)的光伏設(shè)計(jì)、仿真及優(yōu)化軟件，實(shí)現(xiàn)光伏設(shè)計(jì)用數(shù)據(jù)庫的云端化、光伏計(jì)算與優(yōu)化接口的web化，用戶通過瀏覽器客戶端完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，并完成項(xiàng)目文件云端的儲存。
2） BIM技術(shù)引入光伏設(shè)計(jì)軟件：BIM是建筑信息模型的簡寫，它是一種更深層次的三維可視化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)光伏陣列與建筑及各種復(fù)雜地形條件更為緊密的集成設(shè)計(jì)；除此之外，BIM還包含了項(xiàng)目規(guī)劃及協(xié)同、施工營運(yùn)及維護(hù)管理等豐富內(nèi)涵。
3） 新型光伏組件的建模算法、逆變器優(yōu)化配置算法研究及在軟件中應(yīng)用：目前雙面光伏組件、疊瓦組件等新型組件以及主從型、大型集中式逆變器在國內(nèi)外市場所占據(jù)的比例越來越大，而國內(nèi)外光伏設(shè)計(jì)軟件中能夠支持雙面組件及新型逆變器優(yōu)化匹配算法的很少，因此國內(nèi)光伏電站設(shè)計(jì)軟件中應(yīng)加入對新型設(shè)備的支持能夠擴(kuò)展應(yīng)用范圍，提升競爭力。
4）光伏設(shè)計(jì)軟件與運(yùn)維軟件平臺集成：目前光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件主要用于項(xiàng)目前期，運(yùn)維軟件主要是用于項(xiàng)目后期，兩者之間聯(lián)系并不緊密。隨著已建光伏電站項(xiàng)目數(shù)量逐年增加，光伏電站運(yùn)維水平及系統(tǒng)運(yùn)行效率成為項(xiàng)目開發(fā)者及業(yè)主最關(guān)系的因素之一。將光伏設(shè)計(jì)軟件與運(yùn)維軟件平臺集成有助于從全生命周期評估電站運(yùn)行，能夠?yàn)橄到y(tǒng)運(yùn)維平臺發(fā)電量預(yù)測、運(yùn)行效率提高以及及時(shí)發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目故障提供重要的支撐。
原文始發(fā)于微信公眾號（坎德拉學(xué)院）：光伏軟件大盤點(diǎn)-專訪河海大學(xué)教授白建波