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CM solaire thermique et potentiel photovoltaïque

CM solaire thermique et potentiel photovoltaïque

## Table des matières

introduction

Il vise à calculer le potentiel d'énergie solaire thermique et photovoltaïque ainsi que la faisabilité financière d'une zone sélectionnée en prenant en compte:

  • l'installation de nouveaux systèmes solaires thermiques / PV sur un pourcentage des surfaces disponibles (les zones par défaut sont l'empreinte du bâtiment)
  • évaluer la faisabilité financière de nouvelles installations

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Entrées et sorties

Les paramètres d'entrée et les couches ainsi que les couches de sortie et les paramètres sont les suivants.

Les couches et paramètres d'entrée sont:

  • fichier raster:
    • irradiation solaire annuelle moyenne [kWh m ^ {- 2}]
    • avec la surface disponible pour l'exploitation de l'énergie solaire. Le raster par défaut utilise le fichier raster d'empreinte de bâtiment [m ^ {2}]
  • pourcentage de surface disponible pouvant être recouverte de panneaux solaires [%]
  • paramètres d'usine de référence:
    • Puissance de pointe moyenne installée par centrale [kW_p]
    • efficacité du système, valeur entre 0 et 1 [-]
    • le rayonnement solaire à la condition d'essai standard est égal à 1 kW m ^ {- 2}
    • efficacité du module dans les conditions de test standard [kW m ^ {- 2}]

Les couches et paramètres de sortie sont:

  • le coût total de la couverture de la zone sélectionnée avec des panneaux photovoltaïques [devise]
  • la production totale annuelle d'énergie [MWh / an]
  • le coût de l'énergie nivelé [€ / kWh]
  • un fichier raster avec les zones les plus appropriées pour la production d'énergie photovoltaïque

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Méthode

À partir de la surface disponible et du type de technologie PV, le module calcule la production d'énergie photovoltaïque selon les hypothèses suivantes:

  • inclinaison optimale du système PV
  • surface des modules PV égale au pourcentage de l'empreinte du bâtiment choisi par l'utilisateur
  • technologie sélectionnée unique pour tous les systèmes PV installés
  • efficacité du système par défaut égale à 0,75

Ces hypothèses ont été réalisées afin de prendre en compte une phase de planification pour une région et non la conception de systèmes PV spécifiques.

La production annuelle d'énergie est calculée en prenant en compte la distribution spatiale du rayonnement solaire annuel sur l'empreinte du bâtiment. La production d'énergie photovoltaïque est calculée pour une seule installation représentative. La puissance de pointe installée la plus représentative pour un système photovoltaïque est une entrée du module. Par conséquent, la surface couverte par une seule plante et le nombre total de plantes sont calculés.

Enfin, la zone la plus appropriée est calculée en considérant les toits produisant davantage d’énergie. La production d'énergie de chaque pixel considère ne couvrir qu'une fraction des toits égale à la surface de toit. L'intégrale de la production d'énergie de la zone la plus appropriée est égale à la production totale d'énergie de la zone sélectionnée.

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Essai 1

Ici, le module de calcul est exécuté pour la région Lombardie en Italie (NUTS2).

  • Tout d'abord, sélectionnez Nuts2 et la zone choisie.

Fig. 1

  • Suivez les étapes indiquées dans la figure ci-dessous:

    • Cliquez sur le bouton "Couches" pour ouvrir la fenêtre "Couches":
    • Cliquez sur l'onglet "MODULE DE CALCUL".
    • Cliquez sur le bouton "SOLAR PV POTENTIAL".

  • Maintenant, le "potentiel PV solaire" s'ouvre et est prêt à fonctionner.

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Test Run 1: valeurs d'entrée par défaut

Les valeurs d'entrée par défaut prennent en compte la possibilité d'installer des panneaux photovoltaïques montés sur le toit sur des bâtiments. Ces valeurs correspondent à une installation de 3 kWp. Vous devrez peut-être définir des valeurs ci-dessous ou supérieures aux valeurs par défaut en tenant compte de considérations et de coûts locaux supplémentaires. Par conséquent, l'utilisateur doit adapter ces valeurs pour trouver la meilleure combinaison de seuils pour son étude de cas.

Pour exécuter le module de calcul, suivez les étapes suivantes:

  • Attribuez un nom à la session d'exécution (facultatif - ici, nous avons choisi "Test d'exécution 1") et définissons les paramètres d'entrée (ici, les valeurs par défaut ont été utilisées).

Fig. 2

  • Attendez que le processus soit terminé.
  • En sortie, les indicateurs et les diagrammes sont affichés dans la fenêtre "RESULTATS". Les indicateurs montrent:
    • Production totale d'énergie,
    • Total des coûts d'installation,
    • Nombre de systèmes installés,
    • Coût d'énergie nivelé

Fig. 3

  • De plus, une nouvelle couche est ajoutée à la toile pour montrer les bâtiments à potentiel énergétique plus élevé. Cette couche est ajoutée à la liste des couches de la catégorie "Module de calcul". Le nom de session d'exécution distingue les sorties de cette exécution des autres. Si vous avez désélectionné les couches par défaut et sélectionné TEST RUN 1, vous pouvez visualiser les zones les plus appropriées pour les installations d'installations photovoltaïques.

Fig. 4

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Essai 2: valeurs d'entrée modifiées

En fonction de votre expérience et de vos connaissances locales, vous pouvez augmenter ou diminuer les valeurs d'entrée pour obtenir de meilleurs résultats. Vous pouvez décider d'augmenter la surface du bâtiment adaptée aux installations PV.

  • Attribuez un nom à la session d'exécution (facultatif - ici, nous avons choisi "Essai 2") et définissez les paramètres d'entrée Pourcentage de bâtiments avec des panneaux solaires égaux à 50. Cela signifie que nous couvrons 50% des toits de bâtiment disponibles. Notez que chaque pixel pouvant représenter plusieurs bâtiments et que nous ne couvrons pas la totalité du toit avec des panneaux photovoltaïques, l'utilisateur peut également définir le facteur d'utilisation efficace de la toiture d'un bâtiment. La valeur par défaut est 0,15. Cela signifie que seuls les 15% de la surface du toit d'un pixel sont couverts par des panneaux photovoltaïques.

  • Attendez que le processus soit terminé.

  • En sortie, les indicateurs et les diagrammes sont affichés dans la fenêtre "RESULTATS". Les indicateurs montrent:

    • Production totale d'énergie,
    • Total des coûts d'installation,
    • Nombre de systèmes installés,
    • Coût d'énergie nivelé

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Références

Comment citer

Giulia Garegnani, dans Hotmaps-Wiki, https://github.com/HotMaps/hotmaps_wiki/wiki/CM-Solar-PV-potential (avril 2019)

Auteurs et relecteurs

Cette page est écrite par Giulia Garegnani *.

* Groupe des systèmes énergétiques urbains et régionaux - EURAC Bozen

Institut des énergies renouvelables Drususallee / Viale Druso 1 I-39100 Bozen / Bolzano Italie

Licence

Droits d'auteur © 2016-2019: Giulia Garegnani

Licence internationale Creative Commons Attribution 4.0

Ce travail est sous licence Creative Commons CC BY 4.0 International.

Identificateur de licence SPDX: CC-BY-4.0

Licence-Text: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html

Reconnaissance

Nous souhaitons exprimer notre profonde gratitude au projet Horizon 2020 Hotmaps (accord de subvention n ° 723677), qui a fourni le financement nécessaire à la réalisation de la présente enquête.

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