Solární potenciál střech v různých zeměpisných šířkách: Vliv vegetace

Michal Fogl

Master's thesis

Rooftop solar potential in different latitudes: Tree structure influence

Abstract:

Modelování slunečního záření v urbánním prostředí je z hlediska potenciálního umisťování zařízení sloužících k zisku solární energie nesmírně důležité. Vzhledem k tomu, že sluneční záření je považováno za nejvýhodnější obnovitelný zdroj, zabývalo se tímto tématem již mnoho studií. Nicméně ve většině případů, nebyla řešena problematika vlivu okolní vegetace. Práce tedy poskytuje ucelený náhled na danou oblast, jež byla ve většině obdobných studií opomíjena. Cílem diplomové práce je řešení problematiky modelovaného dopadajícího slunečního záření a jeho možnosti ovlivnění vegetací v urbánním prostředí. Vyhodnocení této studie je demonstrováno na čtyřech rozdílných lokalitách v Evropě. Množství potenciální solární radiace je řešeno výpočetním modelem, jenž je součástí nástrojů produktu ArcGIS. Zdrojem přesných výškových dat, nezbytných pro potřeby výpočtu, byla ve většině případů volně dostupná LiDARová data z národních geodatabází příslušných států. Samotné zpracování LiDARových dat bylo provedeno pomocí sady nástrojů LAStools. Průměrný pokles solárního potenciálu způsobený vegetací se na studovaných lokalitách pohyboval v rozmezí 4-11 % za rok. Nicméně v zimních měsících docházelo ke snížení solárního potenciálu až o 20 %. Tyto poznatky lze v budoucnu aplikovat například v rámci urbanistického plánování sídel.

Abstract:

Modelling of solar radiation in the urban environment in terms of the potential placement of equipment used to gain solar energy extremely important. The solar radiation was topic of many studies, because sunlight is considered the best renewable resource. However, in most cases, has not solved the problems of the influence of the surrounding vegetation. The aim of this thesis is a study that deals with the issue of the modeled solar radiation and its possibilities of influencing by vegetation in the urban environment. For the purposes of this study were chosen four different locations in Europe. The amount of potential solar radiation is solved by computational model, which is part of the ArcGIS toolbox. Source of accurate elevation data needed for model in most cases was free lidar data from national geodatabases of competent states. Processing itself LiDAR data was done using the LAStools. The mean decrease of solar potential influenced by tree shading at studied locations is in range of 4--11 % per year. However, in winter, causing a reduction of the solar potential of up to 20 %. This knowledge can be applied in the future, for example in the context of urban planning of settlements.

Keywords

digitální model, LiDAR, solární radiace, zastínění

Keywords

digital model, LiDAR, shading, solar radiation

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 4. 2015

Thesis defence

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

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Science

Master programme / field:
Landscape Engineering / Landscape Engineering