Porovnání solárního potenciálu vypočteného modely GIS s výkonem solárních panelů na střeše rodinného domu

Anna Beková

Bakalářská práce

Comparison of GIS-based solar radiation estimates with solar panels measured output on a building roof

Anotace:

Sluneční záření je všudypřítomná a technologicky snadno využitelná forma energie. Existuje mnoho studií zabývajících se identifikací vhodných míst pro instalaci solárních systému v zastavěném území. Málo z nich se ale věnovalo ověření modelovaného solárního potenciálu. Nejčastěji je k ověření přesnosti solárních modelů využíván pyranometr. Cílem této bakalářské práce je porovnání výsledků solárních modelů s elektrickou produkcí střešní fotovoltaické elektrárny ve Středočeském kraji. Digitální model střechy byl získán fotogrammetrií z fotografií shromážděných bezpilotním letounem. Množství solárního potenciálu bylo vypočteno modely Solar Analyst a r.sun. Studie prokázala, že oba modely odhad solárního potenciálu podhodnocují. Při práci se Solar Analyst je doporučeno specifikovat atmosférické parametry, neboť při jejich zanedbání dochází k vyššímu podhodnocení odhadu (10 % oproti 4.5 %). Naopak vlivem vstupujícího rozlišení nebyl model prakticky vůbec ovlivněn. Pro dosažení kompromisu mezi přesností a výpočetní dobou je doporučeno rozlišení 50 cm. V případě modelu r.sun použitého prostřednictvím databáze PVGIS se jednalo o podhodnocení 2.2 % pro parametry střechy a při optimalizaci sklonu a azimutu střechy dokonce o nadhodnocení 0.15%.

Abstract:

Solar radiation is abundant and technologically available form of energy. Many studies focused on ways how to determine suitable places for installation of solar systems in urban zones. Only few of them verified the estimate with pyranometers. Aim of this bachelor thesis is to compare solar potential with electricity production from roof photovoltaic power plant in Central Bohemia in Czech Republic. Detailed digital elevation model (DEM) was generated thru photogrammetry which used photos derived by Unmanned Aerial Vehicle. Solar Analyst and r.sun models were used to calculate the amount of solar potential. Study proved that both solar models underestimate the solar potential. In case of Solar Analyst it is recommended to specify atmospheric parameters, because when default values are used, the undervaluation raise from 4.5 % to 10 %. Results also showed that Solar Analyst is not sensitive to resolution of the DEM. To reach a compromise between accuracy and computational time resolution of 50 cm is recommended. Model r.sun used through PVGIS undervalued solar potential significantly less, only by 2.2% for roof parameters and overvalued by 0.15% in case of their optimization.

Klíčová slova

digitální model, fotovoltaický systém, SfM, Solar Analyst, PVGIS

Keywords

photovoltaic system, digital model, SfM, Solar Analyst, PVGIS

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 25. 4. 2017

Obhajoba závěrečné práce

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

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta životního prostředí

Bakalářský studijní program / obor:
Environmentální vědy / Aplikovaná ekologie