EO

Potentieel zonne-energie in steden nu snel en nauwkeurig te berekenen

06 februari 2019 om 11:31 uur

De afbeelding toont de resultaten van het model toegepast op geselecteerde gevels en daken van gebouwen in de stad Boston, MA. De daken zijn met fellere kleuren geschilderd dan de gevels, wat wijst op een hoger energiepotentieel. Basis 3D model van Boston Planning & Development Agency is gelicentieerd onder CC BY 3.0.

Onderzoekers van de TU Delft hebben een nieuwe methode ontwikkeld om snel en nauwkeurig het potentieel voor zonne-energie in een stedelijke omgeving te berekenen. De methode kan architecten en stedenbouwkundigen aanzienlijk helpen bij het verwerken van zonne-energietechnologie in hun ontwerpen.


Gebouwen, bomen en andere objecten in stedelijke gebieden werpen schaduwen over zonnepanelen, wat de prestaties ervan sterk beïnvloedt. Een nauwkeurige beoordeling van deze prestaties en de daarmee samenhangende prijs-prestatieverhouding van zonne-energiesystemen (ook wel PV-systemen) kan zorgen voor een betere integratie in de stedelijke omgeving.

 

Veel rekenkracht

Om de energieopbrengst van PV-systemen te simuleren, worden verschillende tools gebruikt. Daarbij wordt gebruik gemaakt van wiskundige modellen waarmee de stralingsinval op zonnemodules wordt bepaald. Door de berekening van de stralingsinval in de loop van het jaar te herhalen, leveren de tools een jaarcijfer voor de door de panelen opgevangen straling. Het is alleen niet eenvoudig om nauwkeurig te bepalen hoeveel elektriciteit een PV-systeem genereert in een stedelijk gebied. De huidige simulaties vragen veel rekenkracht, omdat rekening moet worden gehouden met de schaduwwerking van omringende objecten die het hele jaar door verandert door de stand van de zon.

 

Twee parameters

Een nieuwe methode vereenvoudigt deze berekening en stelt gebruikers in staat om het potentieel van zonne-energie voor grote stedelijke gebieden snel en nauwkeurig te beoordelen. De methode is gebaseerd op de correlatie tussen het skylineprofiel en de jaarlijkse straling die op een bepaalde stedelijke plek wordt ontvangen. Dit wordt uitgelegd en onderbouwd in de studie die is gepubliceerd in Nature Energy. Het onderzoek laat zien dat de totale jaarlijkse zonnestraling die een bepaald oppervlak in een stedelijk gebied ontvangt, kan worden gekwantificeerd aan de hand van twee parameters die zijn afgeleid van het skylineprofiel: de sky view factor (percentage van de hemelkoepel dat zichtbaar is vanaf een bepaald punt) en de sun coverage factor (percentage zonnedekking). De eerste parameter wordt gebruikt om de straling uit diffuus zonlicht te schatten, de tweede is een indicatie voor de straling uit direct zonlicht. Deze twee parameters kunnen eenvoudig en snel worden verkregen uit het skylineprofiel. De studie laat zien dat het gebruik van deze twee parameters de rekencomplexiteit van het probleem aanzienlijk vermindert.

 

Softwaretoolbox

De onderzoeksgroep Photovoltaic Materials and Devices (PVMD) heeft de methode al geïntegreerd in een softwaretoolbox die nauwkeurig de energieopbrengst van PV-systemen op een willekeurige locatie kan berekenen.

 

Gerelateerd nieuws

Onderhoud sluizen en bruggen voorspeld door continue metingen

Onderhoud sluizen en bruggen voorspeld door continue metingen

Bruggen en sluizen die langer meegaan, minder energie verbruiken en minder vaak gestremd zijn. Dat is het resultaat als je beter kunt voorspellen wanneer onderhoud precies nodig is. In het programma Vitale Assets laten…

De Larense Denker van Rodin in ere hersteld met 3D-techniek

De Larense Denker van Rodin in ere hersteld met 3D-techniek

In 2007 werd het bronzen beeld ‘De Denker’ van Rodin gestolen uit de beeldentuin van museum Singer Laren. Twee dagen later werd het zwaar beschadigd teruggevonden. Een jaar later benaderde het museum Tonny Beentjes,…

Nieuwe deeltjes ontdekken met behulp van zwarte gaten

Nieuwe deeltjes ontdekken met behulp van zwarte gaten

Sommige theorieën die verder gaan dan het Standaardmodel van de elementairedeeltjesfysica voorspellen dat er nieuwe, ultralichte deeltjes bestaan met veel kleinere massa’s dan die van de lichtste bekende deeltjes in…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Safe PCB Nederland
Safe PCB Nederland

Printplaten/PCB's, prototype en series

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

23 november 2018, Groningen

BEYOND THE LAB: the DIY Science Revolution

Dit project laat zien dat mensen mee kunnen doen aan wetenschap en samen de verantwoordelijkheid delen...

Meer agendapunten »