محققان اسپانیایی میزان خودکفایی بالقوه خورشیدی پشت بام را در هشت منطقه مادرید اسپانیا محاسبه کرده اند. آنها دریافته اند که خانه های تک خانواده می توانند به نرخ خودکفایی بیش از 70 درصد دست یابند در حالی که مناطق شهری با ساختمان های بلند به 30 درصد می رسند.
تصویر: Florian Wehde/Unsplash
از مجله pv اسپانیا
گروهی از محققان دانشگاه پلی تکنیک مادرید و مرکز تحقیقات انرژی، محیط زیست و فناوری (CIEMAT) پتانسیل خودکفایی فتوولتائیک ها را در ساختمان های مسکونی در هشت محله مادرید تجزیه و تحلیل کرده اند.
محله‌ها برای تعیین تأثیر ویژگی‌های شهری و ساختمانی بر روی تامین مصرف برق از طریق سیستم‌های فتوولتائیک پشت بام انتخاب شدند. نتایج تحقیق در مقاله پتانسیل خودکفایی فتوولتائیک در مقیاس ناحیه در مادرید گنجانده شده است. یک روش مقیاس پذیر، منتشر شده در انرژی و ساختمان
برای محاسبه پتانسیل خودکفایی، تعریف شده به عنوان نسبت برق فتوولتائیک تولید شده به کل برق مصرفی، تولید و مصرف برق سالانه برای هر ساختمان مسکونی ارزیابی شد. ارزیابی تولید برق با استفاده از کاداسترهای خورشیدی تولید شده از طریق مدل انرژی خورشیدی روی پوشش ساختمان در داده‌های QGIS (سیستم اطلاعات جغرافیایی کوانتومی)، داده‌های LiDAR (تشخیص نور و مکان) و داده‌های TMY (سال هواشناسی معمول) برای هر محله انجام شد.
علاوه بر این، فرضیاتی در مورد ویژگی های اصلی سیستم های خورشیدی برای اطمینان از نمایندگی بخش فتوولتائیک ساخته شد. مصرف برق با تجزیه و تحلیل مقادیر مصرف تعریف شده توسط موسسه تنوع و صرفه جویی در انرژی (IDAE)، در کنار مواردی که در گزارش یورواستات با عنوان مصرف بخش مسکونی در اسپانیا، و برخی از فرمول های مورد استفاده در مقاله تحقیقاتی How to Achieve Positive Energy Districts for Sustainable C2021 منتشر شده است، برآورد شد. پایداری
ارقام مصرف با محاسبه مصرف برق برای روشنایی و لوازم خانگی در یک خانه معمولی 100 متر مربع، بدون احتساب مصرف برای گرمایش، سرمایش و آب گرم به دست آمد. نیازهای روشنایی خاص یک خانه معمولی 2 کیلووات ساعت بر متر مربع نشان داده شده است، در حالی که تجهیزات متوسط در یک خانه به طور دقیق به عنوان یخچال، دو تلویزیون، یک ماشین لباسشویی، یک ماشین ظرفشویی و یک کامپیوتر مشخص شده است.
مجموع این دستگاه‌ها مصرفی معادل 2,137 کیلووات ساعت در هر 100 متر مربع از خانه، معادل 2 کیلووات ساعت در متر مربع دارند. از مجموع این دو رقم به میانگین مصرف در هر متر مربع مقدار 21.40 کیلووات ساعت بر متر مربع بدست می آید. با این حال، این مطالعه مصرف برق برای سرمایش، گرمایش یا تحرک را در نظر نمی گیرد. به گفته محققان، استفاده روزافزون از پمپ های حرارتی و تهویه مطبوع الکتریکی، همراه با برقی شدن حمل و نقل، منجر به مصرف بیشتر برق در خانوارها می شود که پتانسیل خودکفایی را کاهش می دهد.
نتایج تجزیه و تحلیل نشان می دهد که در مناطقی که از خانه های تک خانواده یا ساختمان های کم ارتفاع تشکیل شده اند، پتانسیل خودکفایی بیش از 70 درصد است. در مقابل، مناطق شهری با ساختمان های بلند دارای ارزش خودکفایی تقریباً 30 درصد هستند. این مقدار کمتر را می توان به ارتفاع قابل توجه ساختمان ها نسبت داد که به مصرف انرژی بیشتر در خانه ها و منطقه ای در دسترس برای نصب فتوولتائیک است که برای پوشش نیازهای انرژی همه ساکنان ناکافی است.
در مراکز تاریخی، پراکندگی بیشتری از پتانسیل خودکفایی مشاهده می شود که مقادیر آن از 10٪ تا 90٪ متغیر است. این تنوع به یکنواختی کمتر بافت شهری نسبت داده می شود که نیاز به تحلیل دقیق تری در مقیاس ساختمان دارد. نویسندگان افزودند: «در مراکز شهری، که اغلب به دلیل اهمیت تاریخی‌شان توسط قوانین حفاظتی محافظت می‌شوند، سیستم‌های BIPV ابزاری حیاتی برای هماهنگ کردن تولید پراکنده PV با حفاظت از جوهره معماری و تاریخی محیط ساخته‌شده هستند».
آنها همچنین تاکید کردند که این تحلیل ها با مقایسه تولید و مصرف سالانه انجام شده است. اگرچه این رویکرد برای تخمین پتانسیل کلی برای تولید برق PV ارزشمند است، اما نمی‌تواند رفتار بلادرنگ سیستم‌های PV متصل به شبکه را بازتولید کند، جایی که تعادل بین تولید و مصرف آنی است. در واقع، پروفیل های مصرف انرژی معمولی ساختمان های مسکونی منجر به نرخ های خود مصرفی 20-40٪ در سیستم های PV بدون ذخیره سازی می شود.
این گروه تحقیقاتی نتیجه گیری کرد که برای انجام یک تحلیل جامع تر، دسترسی به منحنی های تولید و مصرف روزانه هر ساختمان با وضوح ساعتی یا حتی بهتر از آن با وضوح چند ثانیه ضروری است که اندازه تاسیسات را برای افزایش مصرف خود بهینه می کند.
این محتوا توسط حق چاپ محافظت می شود و امکان استفاده مجدد وجود ندارد. اگر می‌خواهید با ما همکاری کنید و می‌خواهید از برخی از محتوای ما دوباره استفاده کنید، لطفاً با: editors@pv-magazine.com تماس بگیرید.
منبع از مجله pv
سلب مسئولیت: اطلاعات ذکر شده در بالا توسط pv-magazine.com مستقل از Cooig.com ارائه شده است. Cooig.com هیچ گونه نمایندگی و ضمانتی در مورد کیفیت و قابلیت اطمینان فروشنده و محصولات نمی دهد. Cooig.com صراحتاً هر گونه مسئولیتی را در قبال نقض حق نسخه برداری محتوا سلب می کند.
