스페인의 연구자들은 스페인 마드리드의 70개 지구에서 옥상 태양광의 잠재적 자급자족도를 계산했습니다. 그들은 단독 주택이 30% 이상의 자급자족률을 달성할 수 있는 반면, 고층 빌딩이 있는 도시 지역은 XNUMX%에 도달한다는 것을 발견했습니다.
이미지: Florian Wehde/Unsplash
pv magazine Spain에서
마드리드 폴리테크닉 대학과 에너지, 환경, 기술 연구 센터(CIEMAT)의 연구진은 마드리드의 8개 동네에 있는 주거용 건물에 설치된 태양광 발전의 자립 가능성을 분석했습니다.
이웃들은 도시와 건물의 특성이 옥상 태양광 시스템을 통해 전기 소비를 충족하는 데 미치는 영향을 결정하기 위해 선택되었습니다. 연구 결과는 마드리드의 지구 규모에서 태양광 자립 가능성이라는 논문에 포함되어 있습니다. 확장 가능한 방법론은 에너지와 건물.
자립 잠재력을 계산하기 위해, 발전된 태양광 전기와 소비된 총 전기의 비율로 정의하여, 각 주거용 건물에 대한 연간 전기 생산 및 소비를 평가했습니다. 전기 생산 평가는 QGIS(양자 지리 정보 시스템)의 Solar Energy on Building Envelopes 모델을 통해 생성된 태양 지적도, LiDAR(빛 감지 및 위치) 데이터, 각 동네의 TMY(일반적인 기상 연도) 데이터를 사용하여 수행했습니다.
또한 태양광 부문의 대표성을 보장하기 위해 태양광 시스템의 주요 특성에 대한 가정이 이루어졌습니다. 전기 소비량은 에너지 다각화 및 절약 연구소(IDAE)에서 정의한 소비량 값과 스페인 주거 부문 소비량이라는 제목의 Eurostat 보고서에 나와 있는 소비량 값, 그리고 2021년에 발표된 연구 논문인 지속 가능한 도시를 위한 긍정적 에너지 지구 달성 방법: 제안된 계산 방법론에 사용된 몇 가지 공식을 분석하여 추정되었습니다. 지속 가능성.
소비 수치는 난방, 냉방 및 온수 소비를 제외한 일반적인 100m2 주택의 조명 및 가전제품에 대한 전기 소비를 계산하여 얻었습니다. 일반적인 주택의 특정 조명 요구 사항은 5kWh/m2로 표시되고 주택의 평균 장비는 냉장고, 두 대의 TV, 세탁기, 식기 세척기 및 컴퓨터로 자세히 설명됩니다.
이러한 가전제품을 합치면 주택 2,137m100당 2kWh의 소비가 발생하는데, 이는 21.40kWh/m2에 해당합니다. 이 두 수치를 제곱미터당 평균 소비량으로 합치면 26.40kWh/m2가 됩니다. 그러나 이 연구에서는 냉방, 난방 또는 이동성을 위한 전기 소비는 고려하지 않았습니다. 연구원들은 열 펌프와 전기 에어컨의 사용이 증가하고 교통 수단이 전기화되면 가정에서 전기 소비가 늘어나 자립 가능성이 낮아질 것이라고 말했습니다.
분석 결과에 따르면 단독주택이나 저층 건물로 구성된 지역에서는 자립 가능성이 70%를 초과합니다. 반면 고층 건물이 있는 도시 지역의 자립 가능성은 약 30%입니다. 이 낮은 값은 건물의 상당한 높이에 기인할 수 있으며, 이는 주택 내 에너지 소비가 증가하고 모든 주민의 에너지 수요를 충족시키기에 충분하지 않은 태양광 설치에 사용할 수 있는 면적으로 이어집니다.
역사적 중심지에서는 자립 잠재력이 더 크게 분산되어 있으며, 값은 10%에서 90% 사이입니다. 이러한 가변성은 도시 구조의 균일성이 낮아 건물 규모에서 더 자세한 분석이 필요하기 때문입니다. 저자는 "역사적 중요성으로 인해 보호 법률로 보호되는 경우가 많은 도시 중심지에서 BIPV 시스템은 분산형 PV 발전과 건축적, 역사적 본질의 보존을 조화시키는 데 중요한 도구입니다."라고 덧붙였습니다.
또한 그들은 분석이 연간 발전량과 소비량을 비교하여 수행되었다고 강조했습니다. 이 접근 방식은 PV 발전의 전체 잠재력을 추정하는 데 가치가 있지만, 발전과 소비 간의 균형이 즉각적으로 이루어지는 그리드 연결 PV 시스템의 실시간 동작을 재현할 수 없습니다. 실제로 주거용 건물의 일반적인 에너지 소비 프로필은 저장이 없는 PV 시스템에서 20-40%의 자가 소비율을 초래합니다.
연구팀은 좀 더 포괄적인 분석을 수행하려면 각 건물의 일일 발전량 및 소비량 곡선을 시간 단위, 더 나아가 몇 초 단위까지 파악할 필요가 있으며, 이를 통해 설비 규모를 최적화하여 자체 소비를 늘릴 수 있을 것이라고 결론지었습니다.
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출처 pv 잡지
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