not logged in | [Login]
Αυτή η ενότητα υπολογίζει το δυναμικό παροχής ενέργειας και το σχετικό κόστος για εγκατεστημένα στον τελευταίο όροφο ηλιακά θερμικά και φωτοβολταϊκά συστήματα σε μια καθορισμένη περιοχή. Οι είσοδοι της μονάδας είναι raster αρχεία του κτιρίου και της ηλιακής ακτινοβολίας, το κόστος και η αποτελεσματικότητα των ηλιακών θερμικών και φωτοβολταϊκών συστημάτων αναφοράς και τα κλάσματα της χρησιμοποιήσιμης περιοχής στον τελευταίο όροφο όπου εγκαθίστανται ηλιακά θερμικά και φωτοβολταϊκά συστήματα.
Η ενότητα υπολογισμού στοχεύει στον υπολογισμό του ηλιακού θερμικού και του φωτοβολταϊκού δυναμικού και της οικονομικής σκοπιμότητας μιας επιλεγμένης περιοχής λαμβάνοντας υπόψη:
Οι παράμετροι και τα επίπεδα εισόδου, καθώς και τα επίπεδα και οι παράμετροι εξόδου, έχουν ως εξής.
Τα επίπεδα και οι παράμετροι εισόδου είναι:
Τα επίπεδα και οι παράμετροι εξόδου είναι:
Ξεκινώντας από τη διαθέσιμη περιοχή και το είδος της φωτοβολταϊκής τεχνολογίας, η μονάδα υπολογίζει την παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας με τις ακόλουθες παραδοχές:
Αυτές οι υποθέσεις έχουν γίνει για να εξεταστεί μια φάση σχεδιασμού για μια περιοχή και όχι για το σχεδιασμό ενός συγκεκριμένου φωτοβολταϊκού συστήματος.
Η ετήσια ενεργειακή παραγωγή προκύπτει λαμβάνοντας υπόψη τη χωρική κατανομή της ετήσιας ηλιακής ακτινοβολίας στο αποτύπωμα του κτιρίου. Η παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας υπολογίζεται για μία μόνο αντιπροσωπευτική μονάδα. Η πιο αντιπροσωπευτική εγκατεστημένη ισχύ αιχμής για ένα φωτοβολταϊκό σύστημα είναι μια είσοδος της μονάδας. Κατά συνέπεια, υπολογίζεται η επιφάνεια που καλύπτεται από ένα μόνο φυτό και ο συνολικός αριθμός φυτών.
Τέλος, η πιο κατάλληλη περιοχή υπολογίζεται λαμβάνοντας υπόψη τις στέγες με υψηλότερη παραγωγή ενέργειας. Η παραγωγή ενέργειας κάθε εικονοστοιχείου θεωρεί ότι καλύπτει μόνο ένα κλάσμα των στεγών ίσο με f_roof. Το ακέραιο της παραγωγής ενέργειας της καταλληλότερης περιοχής ισούται με τη συνολική παραγωγή ενέργειας της επιλεγμένης περιοχής.
Για να δώσουμε ένα πρακτικό παράδειγμα, η λογική / μεθοδολογία CM εφαρμόζεται σε μια προκαθορισμένη περιοχή. Από προεπιλογή, η περιοχή εισαγωγής που χρησιμοποιούμε είναι το αποτύπωμα των κτιρίων. Έτσι, για παράδειγμα, η πόλη του Μπολζάνο (Ιταλία), καθώς ένα μεγάλο μέρος της πόλης είναι το ιστορικό κέντρο (όπου δεν είναι δυνατή η εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών) μπορούμε να εκτιμήσουμε ότι μόνο 1 στέγη κάθε 5 μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη συλλογή ηλιακής ενέργειας (~ 20%). Αντ 'αυτού, εάν παρέχετε μια περιοχή που είναι διαθέσιμη για την υλοποίηση κάποιου ηλιακού πεδίου, τότε μπορείτε να ορίσετε το 100% της περιοχής που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για το ηλιακό σύστημα.
Ποια περιοχή του 20% των στεγών στο Μπολζάνο μπορεί να καλυφθεί από φωτοβολταϊκά πάνελ; Το κάλυμμα ολόκληρης της οροφής δεν είναι ρεαλιστικό, καθώς μέρος της οροφής δεν έχει κατάλληλο προσανατολισμό. Δεδομένου ότι το κτίριο έχει γενικά 4 πλευρές, μπορούμε να φανταστούμε ότι περίπου το 25% της οροφής έχουν καλό προσανατολισμό (τουλάχιστον στο Μπολζάνο, όπου οι περισσότερες στέγες δεν είναι επίπεδες και έχουν 2 ή 4 κλίσεις οροφής). Παρ 'όλα αυτά, έχουμε σκιάσεις από τα γύρω δέντρα, κτίρια, βουνά κ.λπ. και γενικά, αφήνουμε λίγο χώρο κοντά στα όρια των οροφών, ας φανταστούμε ότι το 50% της καλής προσανατολισμένης στέγης μπορεί να χρησιμοποιηθεί από PV (25 % * 50% = 12,5%), η προεπιλεγμένη τιμή είναι λίγο πιο αισιόδοξη (15%).
Στην περίπτωση ενός ηλιακού πεδίου γενικά, η φωτοβολταϊκή συμβολοσειρά καταλαμβάνει περίπου το 40-50% της περιοχής για να αποφευχθεί η σκίαση μεταξύ των φωτοβολταϊκών.
Για παράδειγμα, εξηγούμε τη μεθοδολογία για ένα μόνο εικονοστοιχείο (1 εκτάριο). Το CM εφαρμόζει την ίδια λογική για κάθε εικονοστοιχείο στην περιοχή που έχει επιλέξει ο χρήστης. Το προεπιλεγμένο επίπεδο (το αποτύπωμα του κτιρίου) έχει διάσταση pixel 100x100m, επομένως έχουμε μια διαθέσιμη επιφάνεια 10000 m². Για αυτό το παράδειγμα φανταστείτε ότι μόνο 3000 m² στέγες είναι διαθέσιμες στο pixel, το άλλο μέρος που λείπει από την επιφάνεια είναι επιφάνεια αφιερωμένη σε διαδρομές, χώρους πρασίνου, ποτάμι κ.λπ. Η λογική που εφαρμόζει ο CM είναι:
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 και επομένως θα έχουμε 3 εγκαταστάσεις 3 KWp εγκατεστημένες στο pixel των 100 επί 100 m (έτσι 9 kWp), και στη συνέχεια πολλαπλασιάζουμε αυτήν την τιμή με την ενέργεια που παράγεται από 1 kWp και πολλαπλασιάζουμε με την απόδοση των φωτοβολταϊκών συστημάτων (μετατροπέας και μετάδοση, από προεπιλογή: 0,85) για να λάβουμε τη συνολική ενέργεια που παράγεται από το pixel: pv_energy = solar_radiation [kWh/kWp/year] * 9 [kWp] * 0.85
Τώρα έχουμε ένα pixel 100x100m που είναι διαθέσιμο για ένα σύστημα φωτοβολταϊκών πεδίων:
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 και επομένως θα έχουμε 250 εγκαταστάσεις 3 KWp εγκατεστημένες στο pixel των 100 επί 100 m (έτσι 750 kWp), και στη συνέχεια πολλαπλασιάζουμε αυτήν την τιμή με την ωριαία ενέργεια που παράγεται από 1 kWp και πολλαπλασιάζουμε με την απόδοση των φωτοβολταϊκών συστημάτων (μετατροπέας και μετάδοση, από προεπιλογή: 0,85) για να λάβουμε τη συνολική ενέργεια που παράγεται από το pixel: pv_energy = solar_radiation [kWh/kWp/year] * 750 kWp * 0.85
Η επιφάνεια του κτιρίου που μπορεί να χρησιμοποιηθεί, είναι ένας περιορισμένος πόρος. Επομένως, δεν είναι δυνατή η χρήση της ίδιας επιφάνειας για τη συλλογή ηλιακής ενέργειας με ένα φωτοβολταϊκό σύστημα και ταυτόχρονα, να χρησιμοποιήσετε ένα ηλιακό θερμικό σύστημα. Υπενθυμίζοντας λοιπόν το προηγούμενο παράδειγμα, έχουμε ήδη επιφάνεια 75 m² αφιερωμένη σε φωτοβολταϊκά, υπολογίσαμε ότι η καλής προσανατολισμένης οροφής αντιπροσωπεύει το 25% της συνολικής επιφάνειας και, ως εκ τούτου, έχουμε ακόμη άλλα 75 [m²] διαθέσιμα. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μόνο ένα κλάσμα, ας πούμε ότι το 7,5%. Αυτό σημαίνει ότι αν πριν εξετάσουμε το 25% της οροφής με καλή έκθεση τότε θεωρούμε ότι το 12,5% είναι αφιερωμένο στο φωτοβολταϊκό και το 7,5 αφιερώνεται στο ST και επομένως χρησιμοποιούμε το 20% του 25%.
Για να δώσουμε ένα πρακτικό παράδειγμα:
available_surface = 3000 [m²] * 20% = 600 [m²]
available_st_surface = 600 [m²] * 7.5% = 45 [m²] σημειώστε ότι 75 + 45 = 120 [m²] ότι είναι μικρότερο από το εκτιμώμενη επιφάνεια που θα μπορούσε να έχει καλή έκθεση ( available_surface * 25% = 150 [m²] ).n_st_plants = 45 [m²] // 5 [m²] = 9
solar_radiation [kWh/m²] * 45 [m²] * 0.85
Εδώ θα βρείτε την ανάπτυξη αιχμής για αυτήν την ενότητα υπολογισμού.
Εδώ, η ενότητα υπολογισμού εκτελείται για την περιοχή Λομβαρδίας στην Ιταλία (NUTS2).
Εικ. 1: Επιλέξτε μια περιοχήΑκολουθήστε τα βήματα όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:
Τώρα, το "Solar PV Potential" ανοίγει και είναι έτοιμο για λειτουργία.
Οι προεπιλεγμένες τιμές εισόδου εξετάζουν τη δυνατότητα εγκατάστασης φωτοβολταϊκών πλαισίων σε κτίρια. Αυτές οι τιμές αναφέρονται σε εγκατάσταση 3 kWp. Ίσως χρειαστεί να ορίσετε τιμές κάτω ή πάνω από τις προεπιλεγμένες τιμές, λαμβάνοντας υπόψη πρόσθετες τοπικές εκτιμήσεις και κόστος. Επομένως, ο χρήστης πρέπει να τροποποιήσει αυτές τις τιμές για να βρει τον καλύτερο συνδυασμό κατωφλίων για τη μελέτη περίπτωσής του.
Για να εκτελέσετε τη λειτουργική μονάδα υπολογισμού, ακολουθήστε τα επόμενα βήματα:
Ανάλογα με την εμπειρία και τις τοπικές γνώσεις σας, ενδέχεται να αυξήσετε ή να μειώσετε τις τιμές εισαγωγής για να έχετε καλύτερα αποτελέσματα. Μπορείτε να αποφασίσετε να αυξήσετε την επιφάνεια του κτιρίου που είναι κατάλληλη για φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις.
Εκχωρήστε ένα όνομα στην περίοδο λειτουργίας (προαιρετικό - εδώ, επιλέξαμε το "Test Run 2") και ορίσαμε τις παραμέτρους εισόδου Ποσοστό κτιρίων με ηλιακούς συλλέκτες ίσο με 50. Αυτό σημαίνει ότι καλύπτουμε το 50% των διαθέσιμων στεγών κτιρίου. Σημειώστε ότι δεδομένου ότι κάθε pixel μπορεί να αντιπροσωπεύει περισσότερα από ένα κτίρια και δεν καλύπτουμε ολόκληρη την οροφή με φωτοβολταϊκά πάνελ, ο χρήστης μπορεί να ορίσει επίσης τον αποτελεσματικό συντελεστή χρησιμοποίησης στέγης. Η προεπιλεγμένη τιμή ορίζεται σε 0,15. Αυτό σημαίνει ότι μόνο το 15% της επιφάνειας της οροφής σε ένα pixel καλύπτεται από φωτοβολταϊκά πάνελ.
Περιμένετε μέχρι να ολοκληρωθεί η διαδικασία.
Ως έξοδος, οι δείκτες και τα διαγράμματα εμφανίζονται στο παράθυρο "ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ". Οι δείκτες δείχνουν:
Giulia Garegnani, στο Hotmaps-Wiki, CM-Solar-PV-potensi (Απρίλιος 2019)
Αυτή η σελίδα γράφτηκε από την Giulia Garegnani ( EURAC ).
☑ Αυτή η σελίδα αξιολογήθηκε από τον Mostafa Fallahnejad ( EEG - TU Wien ).
Πνευματικά δικαιώματα © 2016-2020: Giulia Garegnani
Creative Commons Attribution 4.0 Διεθνής άδεια
Αυτό το έργο έχει άδεια βάσει της διεθνούς άδειας Creative Commons CC BY 4.0.
SPDX-License-Identifier: CC-BY-4.0
Άδεια χρήσης-Κείμενο: https://spdx.org/licenses/CC-BY-4.0.html
Θα θέλαμε να εκφράσουμε τη βαθύτατη εκτίμησή μας στο Σχέδιο Hotmaps «Ορίζοντας 2020 » (Συμφωνία επιχορήγησης αριθμός 723677), το οποίο παρείχε τη χρηματοδότηση για τη διεξαγωγή της παρούσας έρευνας.
This page was automatically translated. View in another language:
English (original) Bulgarian* Czech* Danish* German* Spanish* Estonian* Finnish* French* Irish* Croatian* Hungarian* Italian* Lithuanian* Latvian* Maltese* Dutch* Polish* Portuguese (Portugal, Brazil)* Romanian* Slovak* Slovenian* Swedish*
* machine translated