Progetto Energia Alta Val di Non. David Moser Coordinatore del gruppo Sistemi Fotovoltaici

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1 Progetto Energia Alta Val di Non David Moser Coordinatore del gruppo Sistemi Fotovoltaici

2 Catasto Solare 2

3 Agenda - Modello Digitale del Terreno (DTM) - Calcolo del Potenziale Solare - Classificazione edilizia rispetto al potenziale solare 3

4 CATASTO SOLARE Il CATASTO SOLARE è una mappa che valuta il potenziale solare (per esempio kwh/m 2 all anno) di una zona abitata (città, zone industriali, ). OBIETTIVI: Diffondere la conoscenza tra i cittadini del potenziale solare dei tetti dei loro paesi e città Strumento per le municipalità utile per pianificare l uso dell energia solare nella loro regione Molte municipalità europee hanno sviluppato un catasto solare disponibile per la loro regione: 4

5 COMPUTO DEL CATASTO SOLARE 1. Valutazione del Modello del terreno 2. Identificazione degli edifici reali (p.e. distinzione tra un tetto piano ed un parcheggio) 3. Calcolo della radiazione solare incidente sulla superficie 4. Creazione della mappa del potenziale solare 5. Traslazione a potenziale fotovoltaico (ideale/reale) 5

6 MODELLO DIGITALE TRIDIMENSIONALE DEL TERRENO (DTM) Il Light Detection and Ranging (LiDAR) è una tecnica di telerilevamento che permette di determinare la distanza di un oggetto o di una superficie utilizzando un impulso laser per la creazione di mappe topografiche del terreno ad alta risoluzione. Per raccogliere e combinare I dati topografici e la posizione il sistema usa il Global Positioning System (GPS) ed il Sistema di Navigazione Inerziale (INS). Scanned grid: 1x1km 6

7 IDENTIFICAZIONE DEGLI EDIFICI MODELLO DIGITALE DEL TERRENO Edifici, strade, piazze, muri, fiumi, alberi, MAPPA DELLE AREE EDIFICATE Edifici, strade, piazze, mura, MAPPA DI TETTI DI EDIFICI edifici 7

8 CALCOLO DELLA RADIAZIONE SOLARE INCIDENTE 1. CALCOLO ASTRONOMICO. Radiazione incidente considerando solo la posizione del sole rispetto a latitudine, longitudine e altitudine + OMBREGGIAMENTO LONTANO prodotto dalle montagne circostanti (linea dell orizzonte) + OMBREGGIAMENTO VICINO prodotto da oggetti vicini (alberi, edifici, ) + NUVOLOSITA Correzione mensile della radiazione accumulata ottenuta attraverso misure in loco (piranometri, media su 30 anni) Valore medio per tutti i tetti (varie inclinazioni): ~1100kWh/m 2 (a nostre latitudini) 8

9 DEFINIZIONE DEI LIVELLI DI INSOLAZIONE Number of pixel (1mx1m) Annual solar radiation (kwh/m 2 ) Esempio di distribuzione della radiazione per edifici LIVELLO RADIAZIONE ANNUALE COLORE DESCRIZIONE Definizione dei livelli di insolazione 1 > 1200 kwh/m 2 MOLTO ADATTO kwh/m 2 ADATTO kwh/m 2 MEDIAMENTE ADATTO nessun 4 < 800 kwh/m 2 colore INADATTO Mappe con livelli di insolazione identificati da colori 9

10 STIMA DEL POTENZIALE FOTOVOLTAICO: caso ideale Parametri: - Superfici disponibile del tetto A (m 2 ) - Insolazione (valore medio annuale) H (kwh/m 2 ) - Efficienza moduli FV disponibili sul mercato Potenziale solare = A * H [kwh] = E sol Potenziale fotovoltaico = ŋ * E sol 10

11 STIMA DEL POTENZIALE FOTOVOLTAICO: caso reale Perditi tipiche si sistemi fotovoltaici - Temperatura (5-10%) - Ombreggiamento (dipende) - Riflessione (1-2%) - Sporcamento (dipende) - Effetti spettrali (1-2%) - Inverter (2-5%) - Etc Perdite totali: 10%-30%! 11

12 STIMA DEL POTENZIALE FOTOVOLTAICO: caso reale Si introduce un parametro che ci indica lo stato di funzionamento del sistema PR= Yf/Yr Yf: produzione (annuale) per kwp installato (potenza a 1000 kw/m 2, 25 C, etc ) Yr: insolazione (annuale) diviso 1000 kw/m 2 Nel caso ideale (PR=1, senza perdite) il valore della produzione annuale (kwh/kwp) corrisponde al valore dell insolazione annuale (kwh/m 2 ) Valori reali tipici: campo aperto (PR=0.85), tetto (PR=0.8), facciata (PR=0.7) 12

13 ESEMPI (italian version) (german version) lic/grafik.aspx?themepage=9 13

14 Bressanone 14

15 Locarno 15

16 Vienna 16

17 New York 17

18 Informazioni da inserire nel catasto Angolo del tetto Superficie del tetto Insolazione (valore annuale o mensile) Potenziale fotovoltaico e solare termico Tipo di modulo Perdite Costi e investimento Altro 18

19 Risultati Attività complete - Acquisizione dati 3D descrizione edifici - Acquisizione cartografia vettoriale proiezione a terra degli edifici - Simulazione solare - Acquisizione dati metereologici per la calibrazione Attività da completare - Calibrazione del modello - Estrazione irraggiamento dati per singolo edificio - Validazione modello - Pubblicazione dati su portale WEBGIS 19

20 Grazie per l attenzione David Moser 20