Słoneczne dachy w Nysie

TYTUŁ PRAKTYKI

Ocena potencjału słonecznego dachów w mieście

PRZYKŁAD REALIZACJI

Studium przypadku w Nysie

GŁÓWNE CELE

• Efektywne wykorzystania energii słonecznej do produkcji energii elektrycznej lub ciepła przez panele fotowoltaiczne lub kolektory słoneczne

SEKTORY

• Energetyka odnawialna

GŁÓWNE ZAGROŻENIA KLIMATYCZNE

• Fale upałów
• Fale chłodów

GŁÓWNE DZIAŁANIA

Metoda umożliwia automatyczną ocenę przydatności dachu budynku do umieszczenia kolektorów energii słonecznej i do obliczenia potencjału słonecznego powierzchni dachowych. W metodzie oceny potencjału słonecznego wykorzystuje się dane ze skanowania lotniczego wybranego terenu miasta do wygenerowania Numerycznego Modelu Pokrycia Terenu i obliczenia ekspozycji, nachylenie i nasłonecznienia budynków.

Ten sposób oceny potencjału słonecznego dachów został opracowany w Uniwersytecie Nauk Stosowanych w Osnabrück (Niemcy) w ramach projektu SUN-AREA. Takie podejście lub podobne jest powszechnie wykorzystywane w Niemczech, Stanach Zjednoczonych, Chile i innych krajach.

Metoda polega na wyznaczaniu obszarów o wysokim potencjale wykorzystania energii słonecznej, zwłaszcza dla budynków jednorodzinnych. W wyniku analizy danych lidarowych i danych GIS uzyskuje się informacje o nachyleniu dachu, jego ekspozycji (odchylenie płaszczyzny dachu od kierunku południowego), zacienieniu, powierzchni i potencjale energii słonecznej. Warunkiem zapewniającym odpowiednią wydajność urządzeń pozyskujących promieniowanie słoneczne do produkcji energii jest czas nasłonecznienia, tj. w dzień bezchmurny promieniowanie powinno padać na powierzchnie co najmniej przez 6 godzin dziennie. Na podstawie tych danych można obliczyć ilość energii elektrycznej jaką można uzyskać z paneli fotowoltaicznych.

Do badań w Nysie zastosowano skanowanie lotnicze wybranego terenu miasta. Na tej podstawie wygenerowano Numeryczny Model Pokrycia Terenu i obliczono ekspozycje, nachylenie i nasłonecznienie budynków. Oceniono także zacienienie budynków w dwóch dniach, tj. 21 czerwca i 21 grudnia, w najdłuższym i najkrótszym dniu w roku (rysunki).

Potencjał solarny dachów
wybranego osiedla mieszkalnego
(po uwzględnieniu zacienienia dla 21 czerwca)

Potencjał solarny dachów
wybranego osiedla mieszkalnego
(po uwzględnieniu zacienienia dla 21 grudnia)

EFEKTY

W efekcie powstaje mapa fragmentu (całości) miasta ze wskazaniem przydatności dachów do instalacji kolektorów lub paneli fotowoltanicznych. W studium przypadku w Nysie na badanym obszarze o powierzchni 9,8 ha znajduje się 126 budynków mieszkalnych o rożnym kącie nachylenia dachów i ekspozycji. Jedynie 8% dachów miało ekspozycje południową. Spośród 126 budynków 37 charakteryzuje się bardzo dobrymi warunkami do instalacji paneli, 89 dobrymi. Pozostałe miały użyteczność średnią lub niską. Klasyfikacja uwzględnia nie tylko stopień zacienienia, ale także wielkość powierzchni dachów która powinna być większa od 5 m² (przyjęte w analizach założenie, że na zaspokojenie potrzeb czteroosobowego gospodarstwa domowego potrzebne są minimum dwa zasobniki o powierzchni od 2 do 2,5 m².

PROCES WDRAŻANIA

Uzyskane z takiej oceny potencjału słonecznego dachów informacje posłużą inwestorom do wyboru optymalnego usytuowania kolektorów słonecznych lub paneli fotowoltaicznych.

NAPOTKANE PROBLEMY I ZDOBYTE DOŚWIADCZENIA

Mapy potencjału solarnego pokazują przydatności dachów do instalacji paneli słonecznych w czterostopniowej skali, określając ją jako: niska, średnia, dobra i bardzo dobra, przy założeniu, że instalacja będzie umieszczona w płaszczyźnie dachu. Istnieje możliwość poprawy wyników przez indywidualne skorygowanie orientacji paneli słonecznych, co należy brać pod uwagę przy montażu kolektorów słonecznych.

DANE FINANSOWE

–

UZASADNIENIE DLACZEGO PROJEKT JEST PRZYKŁADEM DOBREJ PRAKTYKI

Metoda stanowi efektywne nowoczesne narzędzie dla precyzyjnego określenia potencjału energii słonecznej dachów zwłaszcza budynków jednorodzinnych i pozwala na optymalizacje efektów środowiskowych związanych z pozyskaniem energii słonecznej do produkcji energii elektrycznej lub ciepła przez kolektory słoneczne lub panele fotowoltaiczne.