นักวิจัยในสเปนได้คำนวณศักยภาพในการพึ่งพาตนเองของแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคาในเขต 70 แห่งของกรุงมาดริด ประเทศสเปน โดยพบว่าบ้านเดี่ยวสามารถพึ่งพาตนเองได้เกิน 30% ในขณะที่พื้นที่ในเมืองที่มีอาคารสูงสามารถพึ่งพาตนเองได้เพียง XNUMX%
รูปภาพ: Florian Wehde/Unsplash
จากนิตยสาร pv ประเทศสเปน
กลุ่มนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโพลีเทคนิคมาดริดและศูนย์วิจัยพลังงาน สิ่งแวดล้อม และเทคโนโลยี (CIEMAT) ได้วิเคราะห์ศักยภาพความสามารถในการพึ่งพาตนเองของระบบโฟโตวอลตาอิคส์ในอาคารที่พักอาศัยใน 8 ย่านของมาดริด
พื้นที่ใกล้เคียงได้รับการคัดเลือกเพื่อพิจารณาผลกระทบของลักษณะเฉพาะของเมืองและอาคารที่มีต่อการตอบสนองการใช้ไฟฟ้าผ่านระบบโซลาร์เซลล์บนหลังคา ผลการวิจัยรวมอยู่ในเอกสารเรื่องศักยภาพในการพึ่งพาตนเองของโซลาร์เซลล์ในระดับเขตในมาดริด ซึ่งเป็นระเบียบวิธีที่ปรับขนาดได้ เผยแพร่ใน พลังงานและอาคาร
เพื่อคำนวณศักยภาพในการพึ่งพาตนเอง ซึ่งกำหนดเป็นอัตราส่วนของไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่ผลิตได้ต่อไฟฟ้าทั้งหมดที่ใช้ จึงมีการประเมินการผลิตและการบริโภคไฟฟ้าประจำปีสำหรับอาคารที่พักอาศัยแต่ละแห่ง การประเมินการผลิตไฟฟ้าดำเนินการโดยใช้ข้อมูลพลังงานแสงอาทิตย์ที่สร้างขึ้นโดยใช้แบบจำลองพลังงานแสงอาทิตย์บนซองอาคารใน QGIS (ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ควอนตัม) ข้อมูล LiDAR (การตรวจจับแสงและตำแหน่ง) และข้อมูล TMY (ปีอุตุนิยมวิทยาทั่วไป) สำหรับแต่ละละแวกบ้าน
นอกจากนี้ ยังมีการตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับลักษณะสำคัญของระบบพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อให้แน่ใจว่าภาคส่วนโฟโตวอลตาอิคมีความเป็นตัวแทนของภาคส่วนดังกล่าว การบริโภคไฟฟ้าได้รับการประมาณการโดยการวิเคราะห์ค่าการบริโภคที่กำหนดโดยสถาบันเพื่อการกระจายความเสี่ยงและการประหยัดพลังงาน (IDAE) ควบคู่ไปกับค่าที่นำเสนอในรายงานของ Eurostat ที่มีชื่อว่า Consumptions of the Residential Sector in Spain และสูตรบางส่วนที่ใช้ในบทความวิจัยเรื่อง How to Achieve Positive Energy Districts for Sustainable Cities: A Proposed Calculation Methodology ซึ่งตีพิมพ์ในปี 2021 ใน ความยั่งยืน.
ตัวเลขการใช้ไฟฟ้าได้มาจากการคำนวณการใช้ไฟฟ้าสำหรับแสงสว่างและเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านในที่อยู่อาศัยขนาด 100 ตร.ม. ทั่วไป โดยไม่รวมการใช้ไฟฟ้าสำหรับทำความร้อน ทำความเย็น และน้ำอุ่น ความต้องการไฟฟ้าเฉพาะของที่อยู่อาศัยทั่วไประบุไว้ที่ 2 กิโลวัตต์ชั่วโมง/ตร.ม. ในขณะที่อุปกรณ์เฉลี่ยในที่อยู่อาศัยมีรายละเอียด เช่น ตู้เย็น โทรทัศน์สองเครื่อง เครื่องซักผ้า เครื่องล้างจาน และคอมพิวเตอร์
เครื่องใช้ไฟฟ้าเหล่านี้รวมกันแล้วมีอัตราการบริโภค 2,137 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อ 100 ตารางเมตรของบ้าน ซึ่งเทียบเท่ากับ 2 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อตารางเมตร เมื่อนำตัวเลขทั้งสองนี้มาบวกกับอัตราการบริโภคเฉลี่ยต่อตารางเมตร จะได้ค่า 21.40 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อตารางเมตร อย่างไรก็ตาม การศึกษานี้ไม่ได้พิจารณาถึงการบริโภคไฟฟ้าสำหรับการทำความเย็น การทำความร้อน หรือการเคลื่อนที่ นักวิจัยกล่าวว่า การใช้ปั๊มความร้อนและเครื่องปรับอากาศแบบไฟฟ้าที่เพิ่มมากขึ้น รวมถึงการเปลี่ยนระบบขนส่งให้เป็นไฟฟ้า จะส่งผลให้ครัวเรือนมีการใช้ไฟฟ้ามากขึ้น ซึ่งจะลดศักยภาพในการพึ่งพาตนเองลง
ผลการวิเคราะห์พบว่าในพื้นที่ที่มีบ้านเดี่ยวหรืออาคารเตี้ย ศักยภาพในการพึ่งพาตนเองได้เกิน 70% ในทางตรงกันข้าม พื้นที่ในเมืองที่มีอาคารสูง ศักยภาพในการพึ่งพาตนเองได้อยู่ที่ประมาณ 30% ศักยภาพที่ต่ำลงนี้เกิดจากความสูงของอาคารที่มาก ส่งผลให้มีการใช้พลังงานภายในบ้านมากขึ้น และมีพื้นที่สำหรับติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ไม่เพียงพอต่อความต้องการพลังงานของผู้อยู่อาศัยทุกคน
ในศูนย์กลางประวัติศาสตร์ พบว่าศักยภาพในการพึ่งพาตนเองมีการกระจายตัวมากขึ้น โดยมีค่าตั้งแต่ 10% ถึง 90% ความแปรปรวนนี้เกิดจากความสม่ำเสมอของโครงสร้างเมืองที่น้อยลง ซึ่งต้องมีการวิเคราะห์รายละเอียดเพิ่มเติมในระดับอาคาร “ในศูนย์กลางเมือง ซึ่งมักได้รับการคุ้มครองโดยกฎหมายคุ้มครองเนื่องจากมีความสำคัญทางประวัติศาสตร์ ระบบ BIPV เป็นเครื่องมือสำคัญในการประสานการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจายเข้ากับการอนุรักษ์แก่นแท้ทางสถาปัตยกรรมและประวัติศาสตร์ของสภาพแวดล้อมที่สร้างขึ้น” ผู้เขียนกล่าวเสริม
นอกจากนี้ พวกเขายังเน้นย้ำว่าการวิเคราะห์ได้ดำเนินการโดยเปรียบเทียบการผลิตและการบริโภคประจำปี แม้ว่าแนวทางนี้จะมีประโยชน์ในการประมาณศักยภาพโดยรวมของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ แต่ก็ไม่สามารถจำลองพฤติกรรมแบบเรียลไทม์ของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่เชื่อมต่อกับกริดได้ ซึ่งสมดุลระหว่างการผลิตและการบริโภคนั้นเกิดขึ้นทันที อันที่จริง โปรไฟล์การใช้พลังงานทั่วไปของอาคารที่พักอาศัยส่งผลให้อัตราการบริโภคพลังงานเองอยู่ที่ 20-40% ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่ไม่มีระบบกักเก็บ
เพื่อดำเนินการวิเคราะห์ที่ครอบคลุมมากขึ้น จำเป็นต้องมีการเข้าถึงเส้นโค้งการผลิตและการใช้ไฟฟ้ารายวันของแต่ละอาคารด้วยความละเอียดรายชั่วโมง หรือดีกว่านั้น คือ ความละเอียดเพียงไม่กี่วินาที ซึ่งจะช่วยปรับขนาดการติดตั้งให้เหมาะสมเพื่อเพิ่มการใช้ไฟฟ้าเองได้ กลุ่มวิจัยสรุป
เนื้อหานี้ได้รับการคุ้มครองลิขสิทธิ์และไม่อาจนำไปใช้ซ้ำได้ หากคุณต้องการร่วมมือกับเราและต้องการนำเนื้อหาบางส่วนของเราไปใช้ซ้ำ โปรดติดต่อ: editors@pv-magazine.com
ที่มาจาก นิตยสาร pv
ข้อสงวนสิทธิ์: ข้อมูลที่ระบุไว้ข้างต้นจัดทำโดย pv-magazine.com โดยเป็นอิสระจาก Chovm.com Chovm.com ไม่รับรองหรือรับประกันคุณภาพและความน่าเชื่อถือของผู้ขายและผลิตภัณฑ์ Chovm.com ขอปฏิเสธความรับผิดชอบใดๆ ต่อการละเมิดลิขสิทธิ์ของเนื้อหา
