Onderzoekers in Spanje hebben de potentiële zelfvoorziening van zonnepanelen op daken in acht districten van Madrid, Spanje, berekend. Ze hebben ontdekt dat eengezinswoningen een zelfvoorzieningspercentage van meer dan 70% kunnen bereiken, terwijl stedelijke gebieden met hoogbouw 30% bereiken.
Afbeelding: Florian Wehde/Unsplash
Van pv magazine Spanje
Een groep onderzoekers van de Polytechnische Universiteit van Madrid en het Centrum voor Energie-, Milieu- en Technologisch Onderzoek (CIEMAT) heeft de potentiële zelfvoorziening van fotovoltaïsche cellen op woongebouwen in acht wijken van Madrid geanalyseerd.
De buurten werden gekozen om de impact te bepalen die stedelijke en gebouwkenmerken hebben op het voldoen aan elektriciteitsverbruik door middel van fotovoltaïsche systemen op daken. De resultaten van het onderzoek zijn opgenomen in het artikel Photovoltaic self-sufficiency potential at a district scale in Madrid. A scalable methodology, gepubliceerd in Energie en gebouwen.
Om het potentieel voor zelfvoorziening te berekenen, gedefinieerd als de verhouding van gegenereerde fotovoltaïsche elektriciteit tot het totale elektriciteitsverbruik, werden de jaarlijkse elektriciteitsopwekking en het elektriciteitsverbruik voor elk woongebouw beoordeeld. De beoordeling van de elektriciteitsopwekking werd uitgevoerd met behulp van zonnekadasters gegenereerd via het model Solar Energy on Building Envelopes in QGIS (Quantum Geographic Information System), LiDAR (light detection and location) data en TMY (typical meteorological year) data voor elke buurt.
Daarnaast werden aannames gedaan over de belangrijkste kenmerken van de zonnesystemen om de representativiteit van de fotovoltaïsche sector te waarborgen. Het elektriciteitsverbruik werd geschat door de verbruikswaarden te analyseren die zijn gedefinieerd door het Instituut voor de Diversificatie en Energiebesparing (IDAE), naast die in een Eurostat-rapport met de titel Verbruik van de residentiële sector in Spanje, en enkele van de formules die worden gebruikt in het onderzoeksartikel Hoe positieve energiedistricten voor duurzame steden te bereiken: een voorgestelde berekeningsmethodologie, gepubliceerd in 2021 in Duurzaamheid.
De verbruikscijfers zijn verkregen door het elektriciteitsverbruik voor verlichting en huishoudelijke apparaten in een typische woning van 100 m2 te berekenen, exclusief het verbruik voor verwarming, koeling en warm water. De specifieke verlichtingsbehoeften van een typische woning worden aangegeven op 5 kWh/m2, terwijl de gemiddelde apparatuur in een woning wordt gespecificeerd als een koelkast, twee televisies, een wasmachine, een vaatwasser en een computer.
Samen leveren deze apparaten een verbruik op van 2,137 kWh per 100 m2 van een woning, wat overeenkomt met 21.40 kWh/m2. De som van deze twee cijfers tot het gemiddelde verbruik per vierkante meter geeft een waarde van 26.40 kWh/m2. De studie houdt echter geen rekening met het elektriciteitsverbruik voor koeling, verwarming of mobiliteit. Het toenemende gebruik van warmtepompen en elektrische airconditioning, samen met de elektrificatie van transport, zal resulteren in een hoger elektriciteitsverbruik in huishoudens, wat het potentieel voor zelfvoorziening zal verminderen, aldus de onderzoekers.
De resultaten van de analyse geven aan dat in gebieden met eengezinswoningen of laagbouw het zelfvoorzieningspotentieel meer dan 70% bedraagt. Stedelijke gebieden met hoogbouw hebben daarentegen een zelfvoorzieningswaarde van ongeveer 30%. Deze lagere waarde kan worden toegeschreven aan de aanzienlijke hoogte van de gebouwen, wat zich vertaalt in een hoger energieverbruik binnen de woningen en een gebied dat beschikbaar is voor fotovoltaïsche installatie dat niet voldoende is om de energiebehoeften van alle inwoners te dekken.
In historische centra wordt een grotere spreiding van het zelfvoorzienend potentieel waargenomen, met waarden variërend van 10% tot 90%. Deze variabiliteit wordt toegeschreven aan de lagere uniformiteit van het stedelijk weefsel, wat een meer gedetailleerde analyse op gebouwniveau vereist. "In stedelijke centra, die vaak worden beschermd door beschermende wetgeving vanwege hun historische betekenis, zijn BIPV-systemen een cruciaal hulpmiddel om gedistribueerde PV-opwekking te harmoniseren met het behoud van de architectonische en historische essentie van de gebouwde omgeving", voegden de auteurs toe.
Ze benadrukten ook dat de analyses zijn uitgevoerd door jaarlijkse opwekking en consumptie te vergelijken. Hoewel deze aanpak waardevol is voor het schatten van het totale potentieel voor PV-stroomopwekking, kan het niet het realtimegedrag van op het net aangesloten PV-systemen reproduceren, waarbij de balans tussen opwekking en consumptie onmiddellijk is. Typische energieverbruiksprofielen van woongebouwen resulteren inderdaad in zelfverbruikspercentages van 20-40% in PV-systemen zonder opslag.
Om een uitgebreidere analyse uit te voeren, is het noodzakelijk om toegang te hebben tot de dagelijkse opwekkings- en verbruikscurven van elk gebouw met een resolutie per uur, of nog beter, een resolutie van enkele seconden. Zo kunnen we de dimensionering van de installaties optimaliseren om het eigen verbruik te stimuleren, concludeerde de onderzoeksgroep.
Deze content is auteursrechtelijk beschermd en mag niet worden hergebruikt. Als u met ons wilt samenwerken en een deel van onze content wilt hergebruiken, neem dan contact op met: editors@pv-magazine.com.
Bron van pv tijdschrift
Disclaimer: De hierboven vermelde informatie wordt onafhankelijk van Chovm.com door pv-magazine.com verstrekt. Chovm.com geeft geen verklaringen en garanties met betrekking tot de kwaliteit en betrouwbaarheid van de verkoper en producten. Chovm.com wijst uitdrukkelijk elke aansprakelijkheid af voor inbreuken met betrekking tot het auteursrecht op inhoud.
