Original title:
Výpočtový nástroj pro predikci výroby elektrické energie fotovoltaické elektrárny
Translated title:
Computational tool for predicting photovoltaic power plant energy production
Authors:
Kocián, Tomáš ; Milčák, Pavel (referee) ; Pospíšil, Jiří (advisor) Document type: Bachelor's theses
Year:
2026
Language:
cze Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství Abstract:
[cze][eng]
Tato bakalářská práce se zabývá vývojem a aplikací výpočtového nástroje pro predikci výroby fotovoltaických elektráren. Teoretická část popisuje fyzikální principy fotovoltaických panelů, jejich typy a konstrukci. V rámci praktické části byl v programovacím jazyce Python vytvořen modulární výpočtový algoritmus, který ve čtvrthodinovém rozlišení simuluje výkon fotovoltaické elektrárny o zadaných parametrech. Na základě vstupních meteorologických TMY dat algoritmus detailně simuluje charakter dopadajícího záření a zároveň zohledňuje energetické ztráty spojené s vlivem teploty, odrazem paprsků a nízkou intenzitou osvitu. Přesnost nástroje byla ověřena validací na provozních datech reálné fotovoltaické elektrárny, přičemž dosažené výsledky se ukázaly jako srovnatelné s výstupy zavedených simulačních nástrojů. Nástroj byl následně úspěšně aplikován pro optimalizační studii vlivu sklonu a orientace panelů na roční produkci, ziskovost a vlastní spotřebu.
This bachelor thesis focuses on the development and application of a computational tool for predicting the energy production of photovoltaic power plants. The theoretical section describes the physical principles of solar panels, their various types, and their construction. The computational tool is developed using the Python programming language and is capable of simulating the power output of a photovoltaic plant with a 15-minute resolution. The algorithm thoroughly models the character of incident radiation using meteorological TMY data, while taking into account energy losses related to temperature, ray reflection, and low irradiance. The accuracy of the tool was validated with data from a real photovoltaic power plant, and the results proved to be comparable to those from well-established simulation tools. Subsequently, the tool was successfully used in an optimization study examining the influence of solar panel tilt and orientation on annual yield, profit, and self-consumption.
Keywords:
optimization; Perez model; photovoltaic power plant; power output prediction; self-consumption; solar panel tilt and orientation; fotovoltaická elektrárna; optimalizace; Perezův model; predikce výroby; sklon a orientace panelů; vlastní spotřeba
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: http://hdl.handle.net/11012/259488