not logged in | [Login]
Този модул изчислява потенциала за енергийно снабдяване и свързаните с него разходи за монтирани на покрива слънчеви топлинни и PV системи в определена зона. Входните данни за модула са растерни файлове за отпечатъка на сградата и слънчевото облъчване, разходите и ефективността на референтните слънчеви топлинни и PV системи и части от използваемата площ на покрива, където са инсталирани слънчеви топлинни и PV системи.
Модулът за изчисление има за цел да изчисли слънчевия топлинен и фотоволтаичния енергиен потенциал и финансовата осъществимост на избрана зона, като разгледа:
Входните параметри и слоеве, както и изходните слоеве и параметри, са както следва.
Входните слоеве и параметри са:
Изходните слоеве и параметри са:
Като се започне от наличната площ и вида на PV технологията, модулът изчислява производството на PV енергия при следните предположения:
Тези предположения са направени, за да се разгледа фаза на планиране за даден регион, а не проектирането на конкретна фотоволтаична система.
Годишното производство на енергия се извежда, като се вземе предвид пространственото разпределение на годишната слънчева радиация върху отпечатъка на сградата. Производството на фотоволтаична енергия се изчислява за една представителна централа. Най-представителната инсталирана върхова мощност за фотоволтаична система е вход на модула. Следователно се изчислява повърхността, покрита от едно растение, и общият брой растения.
И накрая, най-подходящата площ се изчислява, като се вземат предвид покривите с по-високо производство на енергия. Производството на енергия на всеки пиксел обхваща само част от покривите, равна на f_roof. Интегралът на производството на енергия в най-подходящата област е равен на общото производство на енергия в избраната област.
За да даде практически пример, логиката / методологията на CM се прилага към предварително дефинирана област. По подразбиране областта за въвеждане, която използваме, е отпечатъкът на сградите. Така например, град Болцано (Италия), тъй като голяма част от града е историческият център (където не е възможно да се инсталират слънчеви панели), можем да изчислим, че само 1 покрив на всеки 5 може да се използва за събиране на слънчева енергия (~ 20%). Вместо това, ако предоставите зона, която е на разположение за внедряване на някакво слънчево поле, можете да зададете 100% от площта, която може да се използва за слънчевата система.
Коя площ от 20% от покривите в Болцано може да бъде покрита от фотоволтаични панели? Покриването на целия покрив не е реалистично, тъй като част от покрива няма подходяща ориентация. Тъй като сградата обикновено има 4 страни, можем да си представим, че около 25% от покрива имат добра ориентация (поне в Болцано, където повечето покриви не са равни и имат 2 или 4 покривни наклона). Въпреки това имаме сенчести ефекти от околните дървета, сгради, планини и т.н., и като цяло оставяме малко пространство близо до границата на покривите, така че нека си представим, че 50% от добре ориентирания покрив може да се използва от PV (25 % * 50% = 12,5%), стойността по подразбиране е малко по-оптимистична (15%).
В случай на слънчево поле като цяло PV струната заема около 40-50% от площта, за да се избегне сенчестият ефект между PV струните.
За пример, ние обясняваме методологията за един единствен пиксел (1 хектар площ). CM прилага същата логика за всеки пиксел в областта, избрана от потребителя. Слоят по подразбиране (отпечатъкът на сградата) има размери на пикселите 100x100m, следователно имаме налична повърхност от 10000 m². За този пример си представете, че в пиксела са налични само 3000 m² покриви, другата липсваща част от повърхността е повърхност, посветена на маршрути, зелени площи, река и др. Логиката, внедрена от СМ, е:
available_surface = 3000 [m²] * 20% = 600 [m²]
available_pv_surface = 600 [m²] * 12.5% = 75 [m²]
single_pv_surface = 3 [kWp] / 0.15 = 20 [m²]
n_pv_plants = 75 [m²] // 20 [m²] = 3 и следователно ще имаме 3 инсталации от 3 KWp инсталирани на пиксела 100 на 100 m (така 9 kWp) и след това умножаваме тази стойност по произведената енергия от 1 kWp и умножаваме по ефективността на фотоволтаичните системи (инвертор и предаване, по подразбиране: 0,85), за да получим общата енергия, произведена от пиксела: pv_energy = solar_radiation [kWh/kWp/year] * 9 [kWp] * 0.85
Сега имаме пиксел от 100x100 м, който е достъпен за PV полева система:
available_surface = (100 x 100) [m²] * 100% = 10000 [m²]
available_pv_surface = 10000 m² * 50% = 5000 m²
single_pv_surface = 3 [kWp] / 0.15 = 20 [m²]
n_pv_plants = 5000 // 20 = 250 и следователно ще имаме 250 инсталации от 3 KWp, инсталирани на пиксела от 100 на 100 m (така 750 kWp), и след това умножаваме тази стойност по часовата енергия, произведена от 1 kWp и умножаваме по ефективността на PV системите (инвертор и трансмисия, по подразбиране: 0,85), за да получим общата енергия, произведена от пиксела: pv_energy = solar_radiation [kWh/kWp/year] * 750 kWp * 0.85
Сградната повърхност, която може да се използва, е ограничен ресурс. Следователно не е възможно да се използва една и съща повърхност за събиране на слънчева енергия с фотоволтаична система и в същото време да се използва слънчева термична система. Така че, припомняйки предишния пример, вече имаме 75 m² повърхност, посветена на PV, ние изчислихме, че добре ориентираният покрив представлява 25% от общата повърхност и следователно имаме още 75 [m²] на разположение. Можем да използваме само дроб, да речем, че 7,5%. Това означава, че ако преди да разгледаме 25% от покрива с добра експозиция, тогава смятаме, че 12,5% са посветени на PV и 7,5 са посветени на ST, и следователно използваме 20% от 25%.
Така че, за да дадете практически пример:
available_surface = 3000 [m²] * 20% = 600 [m²]
available_st_surface = 600 [m²] * 7.5% = 45 [m²] имайте предвид, че 75 + 45 = 120 [m²] , че е по-малка от изчислена повърхност, която може да има добра експозиция ( available_surface * 25% = 150 [m²] ).n_st_plants = 45 [m²] // 5 [m²] = 9
solar_radiation [kWh/m²] * 45 [m²] * 0.85
Тук ще получите най-новата разработка за този модул за изчисление.
Тук модулът за изчисление се изпълнява за регион Ломбардия в Италия (NUTS2).
Фиг. 1: Изберете регионСледвайте стъпките, както е показано на фигурата по-долу:
Сега „Соларният PV потенциал“ се отваря и е готов за работа.
Входните стойности по подразбиране разглеждат възможността за инсталиране на монтирани на покрива PV панели върху сгради. Тези стойности се отнасят за инсталация от 3 kWp. Може да се наложи да зададете стойности под или над стойностите по подразбиране, като се вземат предвид допълнителните местни съображения и разходи. Следователно потребителят трябва да коригира тези стойности, за да намери най-добрата комбинация от прагове за неговото / нейното казусиране.
За да стартирате модула за изчисление, следвайте следните стъпки:
В зависимост от вашия опит и местни познания, можете да увеличите или намалите входните стойности, за да получите по-добри резултати. Може да решите да увеличите строителната повърхност, подходяща за PV инсталации.
Задайте име на сесията за изпълнение (по избор - тук избрахме „Тестово изпълнение 2“) и задайте входните параметри Процент на сгради със слънчеви панели, равен на 50. Това означава, че покриваме 50% от наличните покриви на сгради. Забележете, че тъй като всеки пиксел може да представлява повече от една сграда и ние не покриваме целия покрив с фотоволтаични панели, потребителят може да зададе и коефициента на ефективно използване на покрива на сградата. Стойността по подразбиране е настроена на 0,15. Това означава, че само 15% от покривната повърхност в един пиксел е покрита от PV панели.
Изчакайте, докато процесът приключи.
Като изходни показатели и диаграми се показват в прозореца "РЕЗУЛТАТИ". Индикаторите показват:
Джулия Гареняни, в Hotmaps-Wiki, CM-Solar-PV-потенциал (април 2019 г.)
Тази страница е написана от Джулия Гареняни ( EURAC ).
☑ Тази страница е прегледана от Мостафа Фалахнежад ( ЕЕГ - TU Wien ).
Copyright © 2016-2020: Джулия Гареняни
Creative Commons Attribution 4.0 International License
Това произведение е лицензирано под Creative Commons CC BY 4.0 International License.
Идентификатор на SPDX-лиценз: CC-BY-4.0
Лиценз-текст: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html
Бихме искали да изразим най-дълбоката си благодарност към проекта „Хоризонти 2020 “ („Договор за безвъзмездна помощ“ номер 723677), който осигури финансирането за извършване на настоящото разследване.
This page was automatically translated. View in another language:
English (original) Czech* Danish* German* Greek* Spanish* Estonian* Finnish* French* Irish* Croatian* Hungarian* Italian* Lithuanian* Latvian* Maltese* Dutch* Polish* Portuguese (Portugal, Brazil)* Romanian* Slovak* Slovenian* Swedish*
* machine translated