白建波
河海大學教授，著有《太陽能光伏系統建模仿真與優化》，電子工業出版社，2014。
01
Q1：目前國內外使用較多的光伏設計軟件有哪些？各有什麼優缺點？
國外的光伏設計軟件主要有PVSyst、Retscreen、PV*Sol、Helios3D、Meteonorm、SUNNY DESIGN、Skelion及Archelios等。
PVSyst軟件在國內的知名度較高，其功能完善、數據庫豐富，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計人員使用；
RETScreen是基於Excel的應用程序，功能簡潔，可用於進行初步的光伏系統設計及經濟性分析；
Meteonorm主要用於提供太陽能光伏系統模擬所需要的逐時或者逐月數據，目前國內認可度較高，其所採用的多個氣象站數據的插值方法能提供任意經緯度下的太陽能輻射及其他氣象數據；
SUNNY DESIGN軟件是SMA 公司開發的光伏系統設計軟件，主要側重於光伏陣列與逆變器之間的優化匹配設計。
Skelion和Archelios藉助Sketchup(草圖大師)軟件平臺，具備了光伏電站三維設計及陰影分析設計，能夠與在線地圖技術進行集成，實現光伏電站自動化佈置及電站性能評估，其三維設計及陰影分析功能比較出色。
目前，國內光伏設計軟件的主要功能是提供光伏電站的初步設計及工具，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引入，實現光伏電站的快速設計及性能評估；北京博超時代軟件的PDP光伏電站設計軟件藉助AutoCAD平臺具備了電站的3D設計及展示功能。
河海大學開發的河海安能SolarPV軟件，採用了與PVSyst相同的系統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據庫，能夠對光伏系統進行詳細設計及仿真，對光伏電站各個環節損失進行精細化分析，同時具備系統優化、經濟性與環保性能分析及工具功能，目前已在國內一些大公司及高校得到應用。
02
Q2：中國在光伏設計軟件研發方面有過哪些工作？取得過哪些成果？
我們光伏屆的前輩王斯成、楊金煥老師是國內最早進行光伏設計軟件研發的。其中，由上海電力學院楊金煥老師編寫的併網及獨立系統光伏設計軟件，在國內很多人都用過。近年來中國科學院電工研究所、合肥工業大學以及河海大學也都曾圍繞光伏系統仿真及軟件研發做過相關的開發工作，河海大學於2014年開發出自主知識產權的河海安能SolarPV光伏仿真系統。
除了高校之外，國內一些商業化公司比如阿波羅光伏、北京博超時代軟件、坎德拉等公司也都圍繞光伏類軟件開發出有各自特點的產品，比如阿波羅DAT 、北京博超時代的PDP光伏電站設計平臺以及坎德拉PV等。
03
Q3：您覺得國內現有的光伏設計軟件與國外主流軟件的差距？
1）我們國內的光伏設計軟件主要是以系統初步設計及提供工具功能為主，與PVsyst相比，在光伏系統的精細化設計及建模方面有差距，包括從太陽能輻照、光伏組件、逆變器、蓄電池等主要設備及過程精準建模方法，各種跟蹤方式下發電性能的評估、包括陰影遮擋在內、積灰、失配及衰減等各項損失精細化分析等，這都需要國內同行們共同努力，進一步突破完善。
2）光伏電站設計所用的數據庫，其豐富與能及時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。國內氣象局已經能提供太陽能逐時氣象數據，但其數據豐富程度和國外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的數據庫國內仍然處於空白，而這也恰是能夠進行光伏系統設計重要基礎，這需要國內光伏製造廠商、檢測機構及高校之間的共同協作。
3）光伏電站三維建模與陰影分析。國外的Skelion、Helios3D 和Archelios軟件藉助成熟三維建模設計平臺，快速完成建築或者複雜地形條件下的光伏陣列布置,給用戶及設計人員帶來非常直觀的項目體驗及詳細陰影分析數據，滿足國內光伏電站設計對陰影部分評估需求。目前國內具備光伏電站三維設計及陰影分析光伏電站軟件很少，但已有北京博超軟件、河海大學及浙江理工大學等展開相關的研究與開發工作。
04
Q4：您覺得國內光伏設計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仍然採用的是客戶端/服務器段模式，而軟件雲端化是未來發展趨勢，我們可以將重點放在研發基於互聯網雲平臺技術的光伏設計、仿真及優化軟件，實現光伏設計用數據庫的雲端化、光伏計算與優化接口的web化，用戶通過瀏覽器客戶端完成項目的設計，並完成項目文件雲端的儲存。
2） BIM技術引入光伏設計軟件：BIM是建築信息模型的簡寫，它是一種更深層次的三維可視化技術，能夠實現光伏陣列與建築及各種複雜地形條件更為緊密的集成設計；除此之外，BIM還包含了項目規劃及協同、施工營運及維護管理等豐富內涵。
3） 新型光伏組件的建模算法、逆變器優化配置算法研究及在軟件中應用：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外市場所佔據的比例越來越大，而國內外光伏設計軟件中能夠支持雙面組件及新型逆變器優化匹配算法的很少，因此國內光伏電站設計軟件中應加入對新型設備的支持能夠擴展應用範圍，提升競爭力。
4）光伏設計軟件與運維軟件平臺集成：目前光伏系統設計軟件主要用於項目前期，運維軟件主要是用於項目後期，兩者之間聯繫並不緊密。隨著已建光伏電站項目數量逐年增加，光伏電站運維水平及系統運行效率成為項目開發者及業主最關係的因素之一。將光伏設計軟件與運維軟件平臺集成有助於從全生命週期評估電站運行，能夠為系統運維平臺發電量預測、運行效率提高以及及時發現項目故障提供重要的支撐。
