BIPV & Urban City ソーラー カーポート システム: ソーラー カーポート システムを使用して、居住地と交通エリアを拡大し、重要な農業資源を保護します。

ソーラー カーポートは通常、建物一体型太陽光発電 (BIPV: Building-Integrated Photovoltaics) の一部ではありません。 建物一体型太陽光発電では、太陽電池モジュールがファサード要素、屋根瓦、窓などとして建物のシェルに組み込まれます。 目標は、ソーラーパネルを建物の設計にシームレスに統合して、美観とエネルギーの両方の利点を実現することです。

一方、ソーラーカーポートは、車両を駐車するために特別に設計されたキャノピーであり、太陽エネルギーを生成するソーラーパネルも装備されています。 その主な目的は、車両を風雨から保護すると同時に、太陽光から発電することです。

ソーラーカーポートは建物に組み込まれた太陽光発電の一部ではありませんが、再生可能エネルギー源の使用を通じて環境面をサポートしながら、発電用の追加スペースを提供することで、建物に有用な追加物として使用できます。

シティソーラーカーポートモジュールは部分的に透明であることが特徴で、これによりソーラーモジュール、屋根、発電を単一の統合システムに組み合わせることができます。 このタスクの拡大と機能の向上は、建物に統合された太陽光発電ソリューションとしてのソーラー カーポートの重要な機能です。

Urban City ソーラー カーポート パーク – ソーラー カーポート システム システム – 画像: Xpert.Digital

ソーラーモジュールをカーポートの屋根に組み込むことで、再生可能エネルギーが生成されるだけでなく、都市の生活環境に調和して調和する、見た目にも美しいソリューションも生まれます。 シティソーラーカーポートモジュールの透明な要素は自然光を通し続け、快適な雰囲気を作り出します。 ソーラーカーポートの下に緑化も可能！

ソーラーカーポートを都市部に美的に統合することは、生活の質と市民の受け入れにプラスの影響を与えます。 これらは、再生可能エネルギー技術を確実に都市景観に統合​​するのに役立ち、持続可能で将来性のある都市開発に貢献します。

機能性、美的デザイン、再生可能エネルギー生産の組み合わせにより、都市用ソーラーカーポートモジュールは住宅地および商業地にとって魅力的なソリューションとなっています。 これにより、密閉された表面の使用が可能になり、同時に個人のニーズや電気自動車の充電用のクリーン エネルギー源が生成されます。

したがって、都市用ソーラーカーポートモジュールの高度な技術とモダンなデザインは、双方にとって有利な状況を提供します。都市の雰囲気と住民の生活の質を向上させながら、持続可能性と環境保護に貢献します。

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建物に統合された太陽光発電は、重要な農業資源を保護しながら、居住地や交通エリアにさらなる機能を追加するのに役立ちます。 太陽電池モジュールを建物のシェルに統合することで、追加のスペースを占有せずに既存のエリアを効率的に使用できます。

太陽電池モジュールをファサード、屋根瓦、窓などの建物構造に組み込むことで、都市部を多機能に利用できます。 これにより、敷地内での発電が可能となり、分散型エネルギー供給に貢献します。 同時に、農地は太陽光発電システムの建設に使用されるのではなく、本来の用途のために保護および保存されます。

建物一体型太陽光発電は、太陽電池モジュールを建物の設計にシームレスに統合できるため、美的利点も提供します。 これにより、都市部での太陽エネルギーの受け入れが促進され、都市の美観が向上します。

太陽エネルギーと建物一体型太陽光発電を組み合わせることで、既存の土地の利用、分散型エネルギー生産、農業資源の保護など、いくつかの利点が得られます。 これは都市環境における持続可能性と再生可能エネルギーを促進する革新的な方法です。

に適し：

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都市化区域における密閉された居住区と交通区域の割合は、国、都市、地域によって大きく異なります。 ただし、都市部における封鎖の範囲の概要を提供できる一般的な推定値とデータがいくつかあります。

ドイツでは、連邦統計局が2018年に、都市化したドイツの面積の約13.3％が定住および輸送空間として使用されていると推定した。 これには、住宅地域、商業地域、工業地域、道路や駐車場などの交通地域、レジャーおよびレクリエーション地域が含まれます。

国際的には、国や都市によって違いがあります。 たとえば、シンガポールなどの高度に都市化された国では、土地資源が限られているため、不浸透率が非常に高く、不浸透地域が 90% 以上となっています。 オランダのアムステルダムなどの他の都市は、不浸透性の表面の量を減らし、より多くの緑地と自然生息地を作り出すという目標を設定しています。

高い不浸透性は都市の微気候、生物多様性、生活の質に悪影響を与える可能性があることに注意することが重要です。 したがって、都市計画と持続可能な都市開発は、密閉を制限し、緑地の割合を増やすために非常に重要です。

都市化 – 世界的な発展

都市化とは、人口が集中し、都市が成長していくプロセスを指します。 それは、大多数が農村部に住む社会から、大多数の人々が都市に住む社会への移行を指します。 都市化はさまざまな社会的、経済的、空間的な変化を伴います。

都市化が進むにつれて、人々はより良​​い雇用、教育、生活条件を求めて農村部から都市部へ移住します。 このプロセスは、多くの場合、国または地域の工業化と経済発展によって推進されます。 都市は、さまざまなサービス、インフラストラクチャー、文化的アメニティ、社会的交流の機会へのアクセスを提供します。

しかし、都市化は課題ももたらす可能性があります。 これらには、高い人口密度、住宅供給の不足、交通渋滞、環境汚染、社会的不平等、インフラや公共事業に関連する問題などが含まれます。

都市化は世界的な傾向であり、世界の多くの地域で観察されます。 特に新興国や発展途上国では、都市化は急速な人口増加を伴うことが多く、都市はインフラやサービスの提供において課題に直面しています。

持続可能な都市化には、住民の生活の質を向上させ、資源を効率的に利用し、環境への影響を最小限に抑え、社会正義を促進するための都市の計画と開発が含まれます。

都市化のさらなる影響: 都市ヒートアイランド (UHI)

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ドイツに 100% の太陽光発電を供給するには、ギガワット ピーク (GWp) 単位で一定の設備容量が必要です。 正確な量は、電力消費量、太陽光発電システムの効率、ドイツのさまざまな地域の平均日射量など、いくつかの要因によって異なります。

電力消費量は時間の経過とともに変化する可能性があり、他の要因も考慮する必要があるため、ドイツの電力需要全体を太陽光発電で賄うのに必要なGWp数を正確に示すことは困難です。

フラウンホーファー太陽エネルギーシステム研究所による 2018 年の研究によると、ドイツの電力需要全体をカバーするには、約 400 ～ 500 GWp の太陽光発電による地域関連発電が必要となります。

ただし、これは大まかな見積もりであり、正確な GWp 要件は、技術、エネルギー効率、電力消費の進化に応じて時間の経過とともに変化する可能性があることに注意することが重要です。 風力や水力などの他の再生可能エネルギー源と太陽光発電を組み合わせることで、全体の需要を満たすことができる可能性もあります。

必要な面積を大まかに見積もるために、平均出力が 1 平方メートルあたり 5 ワット (ピーク) であると仮定できます。 これは、400 GWp を実現するには最大 80,000 平方キロメートル (80,000,000,000 平方メートル) のスペースが必要になる可能性があることを意味します。

ただし、これは単純化された計算であり、太陽光発電システムの技術進歩、蓄電技術の拡大、エネルギー効率の最適化などの他の要素を考慮する必要があることに注意することが重要です。 したがって、正確な面積は、技術の発展状況や一般的な状況に応じて変化する可能性があります。

この統計は、1992 年から 2021 年までのドイツの居住地域と交通地域の発展を示しています。これらの統計は、言及された期間におけるこれらの地域の拡大の増加に関する情報を提供します。 2021 年の時点で、ドイツの居住地および交通区域の面積は約 51,813 km² に達しました。 2020年の定住地面積は総陸地面積の約9.4％を占めた。

2021 年までのドイツの定住と交通のエリア - 画像: Xpert.Digital

都市化の進行と人口増加により、定住地の需要が増加しています。 住宅地、商業地、工業地、道路や駐車場などの交通インフラがドイツの総面積のかなりの部分を占めています。

しかし、この開発は自然の生息地、農地、生態学的に貴重な地域にも影響を与えます。 これらの資源の保護は、生物多様性を保護し、居住地や交通地域の生態学的フットプリントを最小限に抑えるために非常に重要です。

持続可能な都市計画と利用可能なスペースの効率的な利用は、密閉性の向上による悪影響を抑えるために非常に重要です。 インテリア開発、グリーンインフラの促進、ブラウンフィールドの活性化などのコンセプトは、人口にとって住みやすい環境を創出しながら土地消費を制限するのに役立ちます。

定住地域と交通地域の発展に常に目を光らせ、都市の成長と天然資源の保護とのバランスを見つけるための措置を講じることが重要です。

1992年から2021年までのドイツの居住地と交通面積（km²）（基準日：12月31日）

• 1992 – 40,305 km²
• 1996 – 42,052 km²
• 2000 – 43,939 km²
• 2001 – 44,381 km²
• 2002 – 44,780 km²
• 2003 – 45,141 km²
• 2004 – 45,621 km²
• 2005 – 46,050 km²
• 2006 – 46,436 km²
• 2007 – 46,789 km²
• 2008 – 47,137 km²
• 2009 – 47,422 km²
• 2010 – 47,702 km²
• 2011 – 48,133 km²
• 2012 – 48,368 km²
• 2013 – 48,597 km²
• 2014 – 48,910 km²
• 2015 – 49,066 km²
• 2016 – 50,799 km²
• 2017 – 51,032 km²
• 2018 – 51,315 km²
• 2019 – 51,489 km²
• 2020 – 51,693 km²
• 2021 – 51,813 km²

2018年、ベルリンほど封鎖地域の割合が高い連邦国家はなかった。 首都の総面積のなんと 34.64 パーセントが封鎖された集落と交通区域で構成されていました。 他の 2 つの都市州、ハンブルクとブレーメンは、封鎖された居住区と交通地域の占有率がそれぞれ 29.13 パーセントと 28.1 パーセントでした。 13 の準州はかなりの距離を置いて続いたが、大きな違いが見られた。 例えば、ノルトライン・ヴェストファーレン州では総面積の10.8パーセントが封鎖された集落と交通区域で構成されていたが、メクレンブルク・フォアポンメルン州ではそれはわずか3.51パーセントであった。

2018 年のドイツ連邦州の総面積に占める封印された居住地と封印されていない居住地および交通区域 (SuV) の割合 - 画像: Xpert.Digital

地域の封鎖は、生態学的にも水文学的にも広範囲にわたる影響を及ぼします。 一方で、封鎖により肥沃な土壌が失われ、農業利用や土壌の品質に悪影響を及ぼします。 これは食糧生産と生物多様性保全に課題をもたらしています。

一方で、密閉性を高めることは洪水の発生に関連する要因であり、そのような事態のリスクが高まります。 密閉された土壌では降水が浸透できないため、他の場所に水が集まり、下水道や水路の水量の増加につながります。 これは、影響を受けた地域のインフラ、環境、安全に悪影響を及ぼします。

都市部のヒートアイランド、表面シールを軽減するための対策を講じることが非常に重要です 持続可能な都市計画、緑地の促進、密閉エリアの緑地とオープンスペースへの変換、効果的な雨水管理システムの導入は、密閉による悪影響に対抗し、回復力のある住みやすい環境を作り出すために重要です。

SuVの密閉エリアの割合

• ベルリン – 34.64 パーセント
• ハンブルク – 29.13 %
• ブレーメン – 28.10 (%)
• ノルトライン ヴェストファーレン州 – 10.80 パーセント
• ザールランド州 – 10.11 パーセント
• ヘッセ – 7.49 %
• バーデン ヴュルテンベルク州 – 6.81 パーセント
• ニーダー ザクセン州 – 6.64 パーセント
• ラインラント プファルツ州 – 6.50 %
• ザクセン州 – 6.43 %
• シュレースヴィヒ ホルシュタイン – 6.02 %
• バイエルン – 5.64 %
• チューリンゲン – 4.96 %
• ブランデンブルク – 4.65 %
• ザクセン アンハルト州 – 4.62 %
• メクレンブルク・フォアポンメルン州 – 3.52 %

封印されていないSuV領域の割合

• ベルリン – 35.91 パーセント
• ハンブルク – 29.83 %
• ブレーメン – 28.32 %
• ノルトライン ヴェストファーレン州 – 12.78 %
• ザールランド州 – 11.49 パーセント
• ヘッセ – 8.65 パーセント
• バーデン ヴュルテンベルク州 – 7.99 %
• ニーダー ザクセン州 – 7.89 パーセント
• ラインラント プファルツ州 – 8.08 %
• ザクセン州 – 8.16 パーセント
• シュレースヴィヒ ホルシュタイン – 7.36 %
• バイエルン – 6.65 %
• チューリンゲン – 7 %
• ブランデンブルク – 5.85 %
• ザクセン アンハルト州 – 6.90 %
• メクレンブルク・フォアポンメルン州 – 5.04 %

植生はドイツの表面積のほとんどを覆っており、2020年末時点で総面積の83パーセント以上を占めていました。 これには、農地を含むさまざまな種類の土地利用が含まれます。 実際、ドイツの総面積の半分強が農業目的に使用されています。

2020 年のドイツの用途別床面積分布 - 画像: Xpert.Digital

2020年、定住地は総陸地面積の約9.4％を占めた。 これには、都市部、住宅地、商業地、道路や駐車場などのインフラが含まれます。 定住面積の増加は、都市化と人口増加の結果です。

土地利用の分布は、農業、自然保護、環境などのさまざまな側面に影響を与えます。 持続可能な土地利用は、天然資源を保護し、生物多様性を維持し、定住地域の生態学的影響を最小限に抑えるために非常に重要です。

持続可能な開発を促進するには、植生地域、農業利用地域、定住地域のバランスを考慮することが重要です。 そのためには、農地の効率的な利用、定住地域における生態補償地域の促進、土壌の生態学的完全性を維持する対策の実施が必要です。 責任を持って土地を利用することで、環境とコミュニティの長期的な健全性を確保することができます。

ドイツにおける床面積の使用タイプ 2020

植生 – 83.30 パーセント

• 含む: 農業地域 – 50.60 パーセント
• 森林面積 – 29.80 パーセントを含む
• 以下: 木本植物 – 1.20 パーセント
• 以下: ヘザー - 0.20 インチ %
• 以下: ムーア – 0.20 インチ %
• 以下: サンプ – 0.10 インチ %
• 含む: 植生のない荒れ地 - 1.10 パーセント

決済 – 9.40 パーセント

• 含む: 住宅建築面積 – 3.90 パーセント
• 産業および商業スペースを含む – 1.70 パーセント
• 含む: スポーツ、レジャー、レクリエーションエリア – 0 (%)
• 以下: 墓地 – 0 (%)
• 露天掘り鉱山、ピット、採石場を含む – 0.40 インチ %
• 含む: 採掘作業 – 1.20 (%)
• 以下: 備蓄 – 0.50 パーセント
• 以下: 特殊機能特性の面積 – 1.50 %
• 以下: 混合使用エリア – 0.10 インチ %

トラフィック – 5.10 (%)

• 含む: 道路交通 – 2.60 パーセント
• 以下: 距離 – 1.90 (%)
• 以下: 場所 – 0.10 (%)
• 含む: 鉄道交通 – 0.30 パーセント
• 含む: 航空交通 – 0.10 (%)
• 含む: 配送トラフィック – 0 (%)

ウォーターズ – 2.30 パーセント

• 含む: 河川 – 1 パーセント
• 以下: 滞留水 – 0 (%)
• 含む: 港湾流域 – 1.20 インチ %
• 以下: 海 – 0.10 インチ %

1992 年から 2018 年の間に、ドイツの封鎖された居住地と交通区域の割合は 5.18 パーセントから 6.47 パーセントに増加しました。 これは、この期間に 4,622 平方キロメートル、つまり年間約 178 平方キロメートルの増加があったことを意味します。 同時に、封印されていない居住地と交通エリアも6.31パーセントから7.88パーセントに同程度増加した。 2018年、居住地と交通区域の合計はドイツの総面積の14.35パーセントを占めました。

ドイツの封印された居住地と封印されていない居住地および交通エリア - 画像: Xpert.Digital

1992年と2018年のドイツの総面積に占める封鎖された居住地と封鎖されていない居住地および交通区域（SuV）の割合

SuVの密閉エリアの割合

• 1992年 5.18%
• 2018年 6.47%

封印されていないSuV領域の割合

• 1992 6.31 %
• 2018年 7.88%

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