not logged in | [Login]
Denna modul beräknar energiförsörjningspotentialen och relaterade kostnader för takinstallerade solvärme- och solcellssystem i ett definierat område. Ingångarna till modulen är rasterfiler för byggnadens fotavtryck och solbestrålning, kostnader och effektivitet för referensvärme- och solcellsanläggningar och fraktionerna av användbart takområde där sol- och solcellssystem är installerade.
Beräkningsmodulen syftar till att beräkna solvärme och solcellspotentialen och den ekonomiska genomförbarheten för ett valt område genom att överväga:
Ingångsparametrarna och -lagren, såväl som utgångslager och parametrar, är följande.
Ingångslager och parametrar är:
Utgångslager och parametrar är:
Med utgångspunkt från tillgängligt område och vilken typ av PV-teknik beräknar modulen PV-energiproduktionen under följande antaganden:
Dessa antaganden har gjorts för att överväga en planeringsfas för en region och inte utformningen av ett specifikt solcellssystem.
Den årliga energiproduktionen härleds genom att ta hänsyn till den rumsliga fördelningen av årlig solstrålning på byggnadens fotavtryck. PV-energiproduktionen beräknas för en enda representativ anläggning. Den mest representativa installerade toppeffekten för ett PV-system är ingången till modulen. Följaktligen beräknas ytan som täcks av en enda anläggning och det totala antalet växter.
Slutligen beräknas det mest lämpliga området genom att beakta taken med högre energiproduktion. Energiproduktionen för varje pixel överväger att bara täcka en bråkdel av taken som är lika med f_roof. Integralen av energiproduktionen i det mest lämpliga området är lika med den totala energiproduktionen i det valda området.
För att ge ett praktiskt exempel tillämpas CM-logiken / metoden på ett fördefinierat område. Som standard är inmatningsområdet vi använder byggnadernas fotavtryck. Så till exempel staden Bolzano (Italien), eftersom en stor del av staden är det historiska centrumet (där det inte går att installera solpaneler) kan vi uppskatta att endast 1 tak var 5: e kan användas för att samla in solenergi (~ 20%). I stället, om du ger ett område som det är tillgängligt för att implementera något solfält kan du ställa in 100% av det område som kan användas för solsystemet.
Vilken yta av de 20% av taken i Bolzano kan täckas av solpaneler? Täcka hela taket är inte realistiskt, eftersom en del av taket inte har lämplig orientering. Eftersom byggnaden i allmänhet har fyra sidor kan vi föreställa oss att cirka 25% av taket har en bra orientering (åtminstone i Bolzano, där de flesta taken inte är plana och har 2 eller 4 taklutningar). Ändå har vi skuggeffekter från de omgivande träden, byggnaderna, bergen etc, och i allmänhet lämnar vi lite utrymme nära takgränsen så låt oss föreställa oss att 50% av det bra orienterade taket kan användas av PV (25 % * 50% = 12,5%), standardvärdet är lite mer optimistiskt (15%).
Vid ett solfält i allmänhet upptar PV-strängen cirka 40-50% av ytan för att undvika skuggningseffekten mellan PV-strängar.
Som exempel förklarar vi metoden för en enda pixel (1 hektar area). CM tillämpar samma logik för varje pixel i det område som användaren har valt. Standardlagret (byggnadens fotavtryck) har en pixeldimension på 100x100m, därför har vi en tillgänglig yta på 10000 m². För detta exempel föreställ dig att endast 3000 m² tak finns i pixeln, den andra saknade delen av ytan är ytan tillägnad rutter, grönområden, flod etc. Logiken som implementeras av CM är:
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 och därför kommer vi att ha 3 anläggningar på 3 KWp installerade på pixeln 100 till 100 m (så 9 kWp), och sedan multiplicerar vi detta värde med den energi som produceras med 1 kWp och multipliceras med effektiviteten hos PV-systemen (inverter och transmission, som standard: 0,85) för att erhålla den totala energin som produceras av pixeln: pv_energy = solar_radiation [kWh/kWp/year] * 9 [kWp] * 0.85
Nu har vi en pixel på 100x100m som den är tillgänglig för ett PV-fältsystem:
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 och därför kommer vi att ha 250 anläggningar på 3 KWp installerade på pixeln 100 x 100 m (så 750 kWp), och sedan multiplicerar vi detta värde med timenergin som produceras med 1 kWp och multipliceras med effektiviteten hos PV-systemen (inverter och transmission, som standard: 0,85) för att erhålla den totala energin som produceras av pixeln: pv_energy = solar_radiation [kWh/kWp/year] * 750 kWp * 0.85
Byggytan som kan användas är en begränsad resurs. Därför är det inte möjligt att använda samma yta för att samla solenergi med ett solcellssystem och samtidigt använda ett solvärmesystem. Så påminner vi om det föregående exemplet, vi har redan 75 m² yta tillägnad PV, vi uppskattade att det bra orienterade taket står för 25% av den totala ytan och därför har vi fortfarande ytterligare 75 [m²] tillgängliga. Vi kan bara använda en bråkdel, låt oss säga att 7,5%. Detta innebär att om vi innan vi överväger 25% av taket med bra exponering, överväger vi att 12,5% är avsedd för solceller och 7,5 är dedikerad till ST, och därför använder vi 20% av 25%.
Så för att ge ett praktiskt exempel:
available_surface = 3000 [m²] * 20% = 600 [m²]
available_st_surface = 600 [m²] * 7.5% = 45 [m²] notera att 75 + 45 = 120 [m²] att den är mindre än uppskattad yta som kan ha en bra exponering ( available_surface * 25% = 150 [m²] ).n_st_plants = 45 [m²] // 5 [m²] = 9
solar_radiation [kWh/m²] * 45 [m²] * 0.85
Här får du banbrytande utveckling för denna beräkningsmodul.
Här körs beräkningsmodulen för regionen Lombardiet i Italien (NUTS2).
Bild 1: Välj en regionFölj stegen som visas i bilden nedan:
Nu öppnas "Solar PV Potential" och är redo att köras.
Standardinmatningsvärdena överväger möjligheten att installera takmonterade solpaneler på byggnader. Dessa värden avser en anläggning på 3 kWp. Du kan behöva ställa in värden nedan eller över standardvärden med tanke på ytterligare lokala överväganden och kostnader. Därför bör användaren justera dessa värden för att hitta den bästa kombinationen av trösklar för sin fallstudie.
Följ följande steg för att köra beräkningsmodulen:
Beroende på din erfarenhet och lokal kunskap kan du öka eller minska ingångsvärdena för att få bättre resultat. Du kan välja att öka byggytan som är lämplig för solceller.
Tilldela körningssessionen ett namn (valfritt - här valde vi "Testkörning 2") och ställ in ingångsparametrar Procent av byggnader med solpaneler som är lika med 50. Det betyder att vi täcker 50% av de tillgängliga byggnadstaken. Observera att eftersom varje pixel kan representera mer än en byggnad och vi inte täcker hela taket med solpaneler, kan användaren också ställa in faktorn för effektiv takutnyttjande. Standardvärdet är inställt på 0,15. Detta innebär att endast 15% av takytan i en pixel täcks av solpaneler.
Vänta tills processen är klar.
Som output visas indikatorer och diagram i fönstret "RESULTAT". Indikatorerna visar:
Giulia Garegnani, i Hotmaps-Wiki, CM-Solar-PV-potential (april 2019)
Denna sida skrevs av Giulia Garegnani ( EURAC ).
☑ Denna sida granskades av Mostafa Fallahnejad ( EEG - TU Wien ).
Copyright © 2016-2020: Giulia Garegnani
Creative Commons Attribution 4.0 internationell licens
Detta arbete är licensierat under en Creative Commons CC BY 4.0 International License.
SPDX-licensidentifierare: CC-BY-4.0
Licenstext: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html
Vi vill förmedla vår djupaste uppskattning till Horizon 2020 Hotmaps-projektet (bidragsavtal nummer 723677), som gav finansieringen för att genomföra den nuvarande utredningen.
This page was automatically translated. View in another language:
English (original) Bulgarian* Czech* Danish* German* Greek* Spanish* Estonian* Finnish* French* Irish* Croatian* Hungarian* Italian* Lithuanian* Latvian* Maltese* Dutch* Polish* Portuguese (Portugal, Brazil)* Romanian* Slovak* Slovenian*
* machine translated