Parking fotowoltaiczny: Wiaty solarne i systemy parkingów fotowoltaicznych – zrównoważony rodzaj fotowoltaiki na nawierzchniach asfaltowych

Nawierzchnie asfaltowe są powszechne w wielu miastach i zapewniają duży obszar, który można wykorzystać do montażu wiat samochodowych i słonecznych systemów parkingowych. Ten rodzaj fotowoltaiki jest szczególnie zrównoważony, ponieważ instaluje się go na istniejących obszarach i nie zajmuje nowych obszarów. Jednocześnie zacienienie pomaga zapobiegać przegrzaniu miast, ponieważ przegrzane ulice są jednym z największych problemów klimatycznych w urbanizacji. Ponadto wiaty samochodowe i słoneczne systemy parkingowe mogą pomóc w zmniejszeniu wpływu na środowisko poprzez bezemisyjne wytwarzanie energii elektrycznej.

Problem przegrzania miast jest problemem dużym i poważnym, jednak większość ludzi nie wie, co z tym zrobić. Planowanie urbanistyczne jest kluczowym czynnikiem w walce z przegrzaniem środowisk miejskich. Według badacza klimatu dr. Ebi Krypton „79% globalnych emisji CO2 można bezpośrednio lub pośrednio przypisać działalności miejskiej”. Ten wysoki odsetek winy za emisję gazów cieplarnianych pokazuje, pod jaką presją znajdują się nasze miasta w miarę wzrostu gęstości zaludnienia. Niestety, wielu współczesnych architektów i urbanistów akceptuje ciepło jako nieunikniony element swoich projektów. Jest jednak nadzieja – jeśli będziemy podekscytowani rozwiązaniami architektonicznymi dostosowanymi do klimatu i wdrożymy je, może to pomóc w ograniczeniu globalnego ocieplenia do 1,5–2°C.

Więcej na ten temat tutaj:

• Zielone inteligentne miasto: zielona infrastruktura i bezemisyjne zasilanie

Inteligentne miasto: Zielona infrastruktura i zasilanie – Zdjęcie: Xpert.Digital / studiostoks|Shutterstock.com

Badanie przeprowadzone przez „De Lorean Power” ze Szwajcarii wykazało, że zachowanie pracowników podczas parkowania idealnie odpowiada ilości wytwarzanej energii słonecznej. Dzienny przebieg pojazdu elektrycznego można pokonać niemal w każdą pogodę, a nadwyżkę można odprowadzić do sieci. Roczna produkcja energii słonecznej na parkingu odpowiada zapotrzebowaniu energetycznemu pojazdu. Słoneczne miejsca parkingowe mają największy potencjał wytwarzania energii elektrycznej ze wszystkich obszarów infrastruktury. W Szwajcarii na każdy zarejestrowany samochód dostępne są około 2 miejsca parkingowe. W dostępnych regionach może wygenerować ponad 10 terawatogodzin energii słonecznej rocznie (15% obecnego zużycia energii elektrycznej). „To zdumiewające, jak niewiele jest zakładów pilotażowych” – stwierdzają autorzy badania. Ponadto taki dach chroni samochód przed żywiołami i zmniejsza nagrzewanie się samochodu latem.

Według oceny Federalnego Urzędu Statystycznego (FSO) Szwajcaria dysponuje co najmniej 5 milionami naziemnych miejsc parkingowych (6400 hektarów), na których zarejestrowanych jest około 4,7 miliona samochodów. Te obszary parkingowe zostały zarejestrowane przy użyciu procesu cyfrowego, który rozpoznaje jedynie większe obszary przyległe, a nie pojedyncze miejsca parkingowe. Eksperci ds. ruchu oczekują zatem od 8 do 10 milionów miejsc parkingowych. To około 2 na samochód.

Według innego badania „Wytwarzanie energii słonecznej dla obiektów infrastruktury i obszarów adaptacyjnych”, naziemne lub otwarte parkingi mają największy potencjał fotowoltaiczny ze wszystkich obszarów infrastruktury. Obszary te mogą dostarczyć do 10 terawatogodzin (TWh) energii elektrycznej z fotowoltaiki rocznie. Oznacza to, że całkowita produkcja energii elektrycznej w Szwajcarii wynosi 65,5 TWh.

Średnia powierzchnia parkingu wynosi 12,5 metra kwadratowego (2,5 metra x 5 metrów). Jest to również powierzchnia, którą musi posiadać dach solarny. Wydajność energetyczna systemu fotowoltaicznego zależy od wielu czynników, w tym od promieniowania słonecznego, wydajności komponentów i orientacji modułów. W Turgowii przy 1 kW zainstalowanej mocy fotowoltaicznej można wytworzyć około 1000 kWh energii elektrycznej rocznie (1000 kWh na 1 kWp).

W zależności od zastosowanych modułów fotowoltaicznych, 1 kWp wymaga zainstalowanej mocy od 4 do 8 metrów kwadratowych. W tym badaniu obliczono 5 m2 na kWp. Oznacza to, że można zainstalować miejsce parkingowe o powierzchni 12,5 m2 i mocy 2,5 kWp, co generuje 2500 kWh energii słonecznej rocznie. Średnie zużycie energii w szwajcarskim gospodarstwie domowym wynosi około 4500 kWh/rok (z wyłączeniem ogrzewania, wentylacji i pojazdów elektrycznych).

Modułowa budowa systemu wiaty garażowej jest korzystna i umożliwia dostosowanie dachu do niemal każdego miejsca parkingowego, zapewniając w ten sposób stałe dobre wykorzystanie miejsca parkingowego i zapewniając możliwość rozbudowy.

Dzięki modułom dwustronnym wiata może stać się przezroczysta. Jest to wizualnie bardzo interesujące i prowadzi do wyższych uzysków energii słonecznej, ponieważ odpowiednie moduły fotowoltaiczne mogą również wykorzystywać światło pochodzące z dołu, zapewniając w ten sposób 10-20% dodatkowego uzysku. Technologia bifacial jest obecnie mało wykorzystywana, gdyż niekoniecznie jest opłacalna ze względu na wyższe ceny modułów. Zakłada się jednak, że technologia ta ugruntuje się w ciągu najbliższych kilku lat.

W naszym modułowym i skalowalnym systemie wiat solarnych 4+2+, w którym stosowane są moduły częściowo przezroczyste i dwustronne, poniższe punkty mają zastosowanie i stanowią teraz także alternatywę cenową :

Warianty dachów solarnych specjalnie dla pojazdów – Zdjęcie: Xpert.Digital

Więcej na ten temat tutaj:

• Liczby, dane, fakty: wiata solarna, wiata z dachem solarnym, porównanie wariantów zadaszenia i modelowe miejsce parkingowe z uzyskiem prądu

Limitless: modułowy i skalowalny system wiat fotowoltaicznych dla samochodów osobowych i ciężarowych

Limitless: modułowy i skalowalny system wiat fotowoltaicznych dla samochodów osobowych i ciężarowych

Dane techniczne: Modułowy i skalowalny system wiat solarnych do samochodów osobowych i ciężarowych

Dane techniczne: Modułowy i skalowalny system wiat solarnych do samochodów osobowych i ciężarowych

Zalety w skrócie:

• Elastyczna i modułowa (skalowalna) konstrukcja
• Wysokość prześwitu dla samochodów osobowych od 2,66 m (z możliwością zwiększenia do 4,5 m lub więcej dla samochodów ciężarowych)
• Głębokość miejsca parkingowego dla samochodów osobowych do 6,1 m, przeciwległa możliwa do 12,5 m.
  Głębokość uzależniona jest od wymiarów zastosowanych modułów fotowoltaicznych
• System wiat solarnych jest optymalnie zaprojektowany dla częściowo przezroczystych modułów słonecznych.
  Transmisja światła 12% / 40% (!) - Z certyfikowaną aprobatą do montażu nad głową
• Opcjonalnie z mocnym oświetleniem LED, możliwością przyciemniania i sterowaniem ruchem
• Można go również stosować do stojaków parkingowych z możliwością ustawienia pod kątem
• Brak ukrytych kosztów związanych z fundamentami
  Zastosowanie fundamentów punktowych (najtańszy wariant, brak skomplikowanych wykopów pod płyty betonowe itp. niezbędnych do statyki) lub montaż z płytami stropowymi w zależności od istniejących warunków gruntowych/asfaltowania

Dalsze źródła:

• Współczynnik kosztów fundamentów gruntowych dla wiat fotowoltaicznych
• Wiaty solarne tam, gdzie nie ma już standardu – optymalne rozwiązanie dla każdego wyzwania dzięki solarnym zadaszeniom otwartych miejsc parkingowych
• Systemy wiat solarnych: która opcja jest lepsza i/lub tańsza?
• Strategia wiaty słonecznej dla otwartych miejsc parkingowych
• Modułowy system wiat solarnych do wszystkich zastosowań i przypadków

System fotowoltaiczny dla ciężarówek

Z uwagi na to, że technologia kolumnowa 4+2+ jest najbardziej elastycznym rozwiązaniem (zarówno technicznym, jak i cenowym) dla systemu zadaszenia parkingu, można ją łatwo rozbudować i zastosować także w przypadku większych pojazdów, np. samochodów ciężarowych, po odpowiednich modyfikacjach .

Narastające przegrzanie miast jest problemem globalnym. W ostatnich latach temperatura na obszarach miejskich na całym świecie wzrosła średnio o 0,5 do 1 stopnia Celsjusza. Ocieplenie to wynika przede wszystkim z pochłaniania światła słonecznego przez asfalt i inne ciemne powierzchnie.

Naukowcy są zgodni co do tego, że efekt miejskiej wyspy ciepła jest wynikiem globalnego ocieplenia. Jednakże na różnice temperatur między obszarami miejskimi i wiejskimi mogą wpływać również inne czynniki, takie jak roślinność, wiatr i budownictwo.

Efekt jest szczególnie widoczny w dużych miastach, gdzie mieszka najwięcej ludzi i jeździ najwięcej samochodów. Ciepło jest wzniecane przez samochody i unosi się w powietrze. Następnie zostaje wyrzucony przez wieżowce i utknie w miejskich kanionach.

Problem przegrzania w miastach jest dwojaki: z jednej strony bezpośrednie pochłanianie światła słonecznego przez asfalt i inne ciemne powierzchnie, a z drugiej strony ciepło powodowane przez ruch uliczny.

Możliwym rozwiązaniem problemu przegrzania w miastach jest instalacja fotowoltaicznych wiat samochodowych i fotowoltaicznych systemów parkingowych. Systemy te mogą ograniczać zarówno absorpcję światła słonecznego, jak i rozpraszanie ciepła.

Wiaty solarne to zadaszone miejsca parkingowe wyposażone w moduły fotowoltaiczne. Moduły te przekształcają padające światło słoneczne na energię elektryczną. Jednocześnie ciepło pochodzące ze światła słonecznego jest rozpraszane i nie przekazywane do otoczenia. Dzięki temu temperatura pod wiatą może obniżyć się nawet o 10 stopni Celsjusza.

Instalacja fotowoltaicznych wiat samochodowych i fotowoltaicznych systemów parkingowych to skuteczny sposób na ograniczenie przegrzania w miastach. Jednak systemy te nie tylko oferują rozwiązanie problemu przegrzania, ale mogą być również wykorzystywane do wytwarzania energii odnawialnej.

Więcej na ten temat tutaj:

• Wpływ urbanizacji: Miejska wyspa ciepła (UHI) – można jej uniknąć dzięki zastosowaniu paneli fotowoltaicznych podczas wytwarzania energii elektrycznej

Miejska wyspa ciepła to obszar miejski lub metropolitalny, na którym ze względu na działalność człowieka jest znacznie cieplej niż otaczające go obszary wiejskie. Różnica temperatur jest zwykle większa w nocy niż w dzień i jest najbardziej zauważalna przy słabym wietrze. UHI jest szczególnie zauważalne latem i zimą. Główną przyczyną efektu UHI jest zmiana powierzchni terenu. Badanie wykazało, że na wyspy ciepła może wpływać bliskość różnych rodzajów pokrycia terenu, np. bliskość jałowych terenów powoduje nagrzewanie się gleby miejskiej, podczas gdy bliskość roślinności powoduje, że jest chłodniejsza. Kolejnym czynnikiem jest ciepło odpadowe powstające w wyniku zużycia energii. Wraz ze wzrostem skupiska ludności zwiększa się jego powierzchnia i wzrasta średnia temperatura. Używa się również terminu wyspa ciepła; można go stosować do dowolnego obszaru, który jest stosunkowo cieplejszy niż otaczający go obszar, ale ogólnie odnosi się do obszarów zakłócanych przez ludzi.

Miesięczne opady są większe w zawietrznych miastach, częściowo z powodu UHI. Rosnące upały w ośrodkach miejskich wydłużają sezony wegetacyjne i ograniczają występowanie słabych tornad. UHI pogarsza jakość powietrza, zwiększając produkcję substancji zanieczyszczających, takich jak ozon, oraz pogarsza jakość wody, ponieważ cieplejsza woda wpływa do rzek regionu i obciąża ich ekosystemy.

Nie we wszystkich miastach występuje wyraźna miejska wyspa ciepła, a charakterystyka tej wyspy ciepła zależy w dużym stopniu od klimatu tła obszaru, na którym położone jest miasto. Efekt miejskiej wyspy ciepła można zmniejszyć poprzez zielone dachy, pasywne chłodzenie radiacyjne w ciągu dnia oraz stosowanie jasnych powierzchni na obszarach miejskich, które odbijają więcej światła słonecznego i pochłaniają mniej ciepła. Urbanizacja pogłębiła skutki zmian klimatycznych w miastach.

Zjawisko to zostało po raz pierwszy zbadane i opisane przez Luke'a Howarda w latach 1810-tych, choć to nie on nazwał to zjawisko. Badania nad atmosferą miejską kontynuowano w XIX wieku. W latach dwudziestych i czterdziestych XX wieku badacze w Europie, Meksyku, Indiach, Japonii i Stanach Zjednoczonych poszukiwali nowych metod zrozumienia tego zjawiska w wyłaniającej się dziedzinie lokalnej klimatologii, czyli meteorologii w mikroskali. W 1929 roku Albert Peppler użył terminu „miejska wyspa ciepła”, co uważa się za pierwszy przykład miejskiej wyspy ciepła. W latach 1990–2000 publikowano rocznie około 30 badań; Do 2010 roku liczba ta wzrosła do 100, a do 2015 roku było ich już ponad 300.

Więcej na ten temat tutaj:

• Wpływ urbanizacji: Miejska wyspa ciepła (UHI) – można jej uniknąć dzięki zastosowaniu paneli fotowoltaicznych podczas wytwarzania energii elektrycznej