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Inhaltsverzeichnis

Einführung

Ziel ist die Berechnung des solarthermischen und photovoltaischen Energiepotenzials sowie der finanziellen Realisierbarkeit eines ausgewählten Gebiets unter Berücksichtigung von:

  • die Installation neuer Solarthermie- / PV-Systeme auf einem Prozentsatz der verfügbaren Flächen (die Standardfläche ist die Gebäudegrundfläche)
  • Bewertung der finanziellen Durchführbarkeit neuer Anlagen

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Eingänge und Ausgänge

Die Eingabeparameter und Layer sowie die Ausgabelayer und -parameter lauten wie folgt.

Eingabeebenen und Parameter sind:

  • Rasterdatei:
    • mittlere jährliche Sonneneinstrahlung [kWh m ^ {- 2}]
    • mit der für die Solarenergienutzung zur Verfügung stehenden Fläche. Das Standard-Raster verwendet die Build-Footprint-Rasterdatei [m ^ {2}].
  • Prozentsatz der verfügbaren Fläche, die mit Sonnenkollektoren abgedeckt werden kann [%]
  • Referenzanlagenparameter:
    • durchschnittlich installierte Spitzenleistung pro Anlage [kW_p]
    • Systemeffizienz, Wert zwischen 0 und 1 [-]
    • die Sonneneinstrahlung bei Standardtestbedingung gleich 1 kW m ^ {- 2}
    • Modulwirkungsgrad bei Standardtestbedingungen [kW m ^ {- 2}]

Ausgabeebenen und -parameter sind:

  • die Gesamtkosten für die Abdeckung des ausgewählten Bereichs mit PV-Modulen [Währung]
  • die gesamte jährliche Energieerzeugung [MWh / Jahr]
  • die abgestuften Energiekosten [€ / kWh]
  • eine Rasterdatei mit den am besten geeigneten Bereichen für die PV-Energieerzeugung

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Methode

Ausgehend von der verfügbaren Fläche und der Art der PV-Technologie berechnet das Modul die PV-Energieerzeugung unter folgenden Annahmen:

  • optimale Neigung der PV-Anlage
  • Die Fläche der PV-Module entspricht dem Prozentsatz der vom Benutzer gewählten Gebäudefläche
  • Einzigartig ausgewählte Technologie für alle installierten PV-Systeme
  • Standard-Systemwirkungsgrad gleich 0,75

Diese Annahmen wurden getroffen, um eine Planungsphase für eine Region und nicht die Auslegung einer bestimmten PV-Anlage zu berücksichtigen.

Die jährliche Energieabgabe wird unter Berücksichtigung der räumlichen Verteilung der jährlichen Sonneneinstrahlung auf den Gebäudefußabdruck abgeleitet. Die PV-Energieerzeugung wird für eine einzelne repräsentative Anlage berechnet. Die repräsentativste installierte Spitzenleistung für eine PV-Anlage ist ein Eingang des Moduls. Folglich werden die von einer einzelnen Pflanze bedeckte Oberfläche und die Gesamtzahl der Pflanzen berechnet.

Schließlich wird die am besten geeignete Fläche unter Berücksichtigung der Dächer mit höherer Energieerzeugung berechnet. Die Energieerzeugung jedes Pixels berücksichtigt, dass nur ein Bruchteil der Dächer gleich f_roof bedeckt ist. Das Integral der Energieerzeugung des am besten geeigneten Gebiets ist gleich der Gesamtenergieerzeugung des ausgewählten Gebiets.

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Testlauf 1

Hier wird das Berechnungsmodul für die Lombardei in Italien (NUTS2) ausgeführt.

  • Wählen Sie zuerst Nuts2 und den ausgewählten Bereich aus.

Fig. 1

  • Führen Sie die folgenden Schritte aus:

    • Klicken Sie auf die Schaltfläche "Ebenen", um das Fenster "Ebenen" zu öffnen:
    • Klicken Sie auf die Registerkarte "BERECHNUNGSMODUL".
    • Klicken Sie auf die Schaltfläche "SOLAR PV POTENTIAL".

  • Jetzt öffnet sich das "Solar PV Potential" und ist betriebsbereit.

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Testlauf 1: Standardeingabewerte

Die voreingestellten Eingabewerte berücksichtigen die Möglichkeit, PV-Dachmodule an Gebäuden zu installieren. Diese Werte beziehen sich auf eine Anlage mit 3 kWp. Möglicherweise müssen Sie Werte unter oder über den Standardwerten festlegen, um zusätzliche lokale Überlegungen und Kosten zu berücksichtigen. Daher sollte der Benutzer diese Werte anpassen, um die beste Kombination von Schwellenwerten für seine Fallstudie zu finden.

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um das Berechnungsmodul auszuführen:

  • Weisen Sie der Laufsitzung einen Namen zu (optional - hier haben wir "Testlauf 1" gewählt) und stellen Sie die Eingabeparameter ein (hier wurden Standardwerte verwendet).

Fig. 2

  • Warten Sie, bis der Vorgang abgeschlossen ist.
  • Als Ausgabe werden Anzeigen und Diagramme im Fenster "ERGEBNISSE" angezeigt. Die Indikatoren zeigen:
    • Gesamtenergieerzeugung,
    • Gesamtkosten für die Einrichtung,
    • Anzahl installierter Systeme,
    • Nivellierte Energiekosten

Fig. 3

  • Außerdem wird der Leinwand eine neue Ebene hinzugefügt, die die Gebäude mit höherem Energiepotential zeigt. Dieser Layer wird der Liste der Layer unter der Kategorie "Berechnungsmodul" hinzugefügt. Der Name der Laufsitzung unterscheidet die Ausgaben dieses Laufs von anderen. Wenn Sie die Standardebenen deaktiviert und TESTLAUF 1 ausgewählt haben, können Sie die am besten geeigneten Bereiche für die Installation von PV-Anlagen anzeigen.

Fig. 4

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Testlauf 2: Geänderte Eingabewerte

Abhängig von Ihrer Erfahrung und Ihrem lokalen Wissen können Sie die Eingabewerte erhöhen oder verringern, um bessere Ergebnisse zu erzielen. Sie können entscheiden, die für PV-Anlagen geeignete Gebäudefläche zu vergrößern.

  • Weisen Sie der Laufsitzung einen Namen zu (optional - hier haben wir "Testlauf 2" gewählt) und stellen Sie die Eingabeparameter ein. Prozentsatz der Gebäude mit Solarzellen gleich 50. Dies bedeutet, dass wir die 50% der verfügbaren Gebäudedächer abdecken. Beachten Sie, dass jeder Pixel mehr als ein Gebäude darstellen kann und wir nicht das gesamte Dach mit PV-Modulen abdecken, sodass der Benutzer auch den Nutzungsfaktor für das effektive Gebäudedach festlegen kann. Der Standardwert ist auf 0,15 eingestellt. Dies bedeutet, dass nur die 15% der Dachfläche in einem Pixel von PV-Panels bedeckt sind.

  • Warten Sie, bis der Vorgang abgeschlossen ist.

  • Als Ausgabe werden Anzeigen und Diagramme im Fenster "ERGEBNISSE" angezeigt. Die Indikatoren zeigen:

    • Gesamtenergieerzeugung,
    • Gesamtkosten für die Einrichtung,
    • Anzahl installierter Systeme,
    • Nivellierte Energiekosten

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Verweise

Wie man zitiert

Giulia Garegnani, im Hotmaps-Wiki, CM-Solar-PV-Potenzial (April 2019)

Autoren und Gutachter

Diese Seite wurde von Giulia Garegnani * geschrieben.

* Urban und Regional Energy System Group - EURAC Bozen

Institut für Erneuerbare Energien Drususallee / Viale Druso 1 I-39100 Bozen Italien

Lizenz

Copyright © 2016-2019: Giulia Garegnani

Creative Commons Namensnennung 4.0 Internationale Lizenz

Diese Arbeit unterliegt einer Creative Commons CC BY 4.0 International License.

SPDX-Lizenz-ID: CC-BY-4.0

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

Wissen

Wir möchten dem Horizon 2020 Hotmaps-Projekt (Finanzhilfevereinbarung Nr. 723677), das die Mittel für die Durchführung dieser Untersuchung zur Verfügung stellte, unsere tiefste Anerkennung aussprechen .

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