Vliv vstupních dat na odhad solárního potenciálu střech ve Špindlerově Mlýně

Petra Havlíčková

Bachelor's thesis

Influence of input data on estimation of roof-top solar potencial of Špindlerův Mlýn

Abstract:

Solární energie je považována za jeden z nejvýhodnějších obnovitelných zdrojů energie, který je příznivý k životnímu prostředí a má dlouhodobou perspektivu. Solární (FV) potenciál závisí na množství dopadajícího slunečního záření na daný povrch, které je ovlivňováno jak atmosférickými faktory, tak topografií daného místa. Rozvíjející se technologie a vyšší dostupnost dat leteckého laserového skenování (LiDAR) zpřístupnily uživatelům možnost tvorby velmi přesného modelu terénu, který lze využít pro výpočet solárního potenciálu. Nicméně digitální model terénu není jediný datový vstup, který analýzy vyžadují. Neméně důležitým vstupem jsou polygony reprezentující hranice budov (střech). Hlavním cílem této práce je zhodnocení vlivu použitých datových sad na zjištění solárního potenciálu střech Špindlerova Mlýna. Veškerá data byla analyzována v prostředí geografického informačního systému (GIS). V první řadě byla LiDARová data klasifikována a transformována do digitálního modelu povrchu (DSM). Vytvořením dvou odlišných datových sad (VEKTOROVÁ SADA a LiDAROVÁ SADA) bylo možné vypočítat solární potenciál střech pro každou z nich. Z porovnání získaných výsledků vyplynulo, že mnohdy datové sady vykazovaly zcela opačné výsledky. To znamená, že v důsledku nepřesného zakreslování polygonů se střechy jevily jako nevhodné z hlediska množství slunečního záření a naopak. Množství dopadajícího slunečního záření se na identických střechách jevilo ve vektorové sadě jako minimální, zatímco v LiDARové sadě jako vysoké. Po zpracování těchto hodnot byl však procentuální rozdíl průměrného i celkového slunečního záření mezi datovými sadami minimální. Dané výstupy mohou sloužit jako nástroje pro energetickou udržitelnost města.

Abstract:

Solar energy is considered one of the most renewable energy that is environmentally friendly and has a long-term perspective. Solar (PV) potential depends on the amount of incident solar radiation on the surface, which is influenced both by atmospheric factors and topography of the site. Emerging technologies and higher availability of airborne laser scanning data (LiDAR) opened up to users the opportunity to create a very accurate model of the terrain, which can be used to calculate the solar potencial. However, digital terrain model is not a single data input, which requires analyzes. Equally important input polygons representing the boundaries of buildings (roofs). The main object of this thesis is to evaluate the impact of the datasets to determine the potential of solar roofs in Špindlerův Mlýn. All data were analyzed in a geographical information system (GIS). Firstly was the LiDAR data classified and transformed into a digital surface model (DSM). By creating two different data sets (VECTOR SET & DATA SET) was calculate solar potential of roofs for each of them. A comparison of results obtained showed that in many cases the data set showed a completely opposite results. This means, that due to inaccurate drawing of polygons, the roofs appeared in terms of amount of sunlight as unaccetplable and vice versa. After statistical processing of these values was the percantage difference of the average and total solar radiation between data sets minimum. The outputs can serve as a tool for energy sustainability center.

Keywords

LiDAR, fotovoltaické systémy, sluneční energie

Keywords

LiDAR, Photovoltaic system, solar energy

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 4. 2015

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Vítězslav Moudrý, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Science

Bachelor programme / field:
Applied Ecology / Applied Ecology