Solcellsparkering: Solcellscarportar och solcellsparkeringsanläggningar – det hållbara sättet att använda solceller på asfaltytor

Asfaltytor är utbredda i många städer och erbjuder gott om utrymme för installation av solcellscarportar och solcellsparkeringsanläggningar. Denna typ av solceller är särskilt hållbar eftersom den installeras på befintliga ytor och inte kräver någon ny mark. Samtidigt bidrar skuggningen som solpanelerna ger till att förhindra värmeöar i städerna, eftersom överhettade gator är ett av de största klimatproblemen i stadsområden. Dessutom kan solcellscarportar och solcellsparkeringsanläggningar bidra till att minska miljöpåverkan genom utsläppsfri elproduktion.

Problemet med värmeöar i städer är stort och allvarligt, men de flesta vet inte vad de kan göra åt det. Stadsplanering är en nyckelfaktor i kampen mot överhettning av stadsmiljöer. Enligt klimatforskaren Dr. Ebi Krypton kan "79 % av de globala koldioxidutsläppen direkt eller indirekt hänföras till urbana aktiviteter." Denna höga andel av ansvaret för utsläpp av växthusgaser illustrerar det enorma tryck våra städer utsätts för i takt med att befolkningstätheten ökar. Tyvärr tenderar många moderna arkitekter och stadsplanerare att acceptera värme som ett oundvikligt element i sina designprojekt. Men det finns hopp – om vi anammar och implementerar klimatanpassade arkitektoniska lösningar kan detta bidra till att begränsa den globala uppvärmningen till 1,5 °C till 2 °C.

Mer om detta här:

• Grön smart stad: Grön infrastruktur och utsläppsfri elförsörjning

Smart stad: Grön infrastruktur och strömförsörjning – Bild: Xpert.Digital / studiostoks|Shutterstock.com

En studie av DeLorean Power i Schweiz visade att de anställdas parkeringsbeteende idealiskt motsvarar mängden genererad solenergi. Elbilens dagliga körsträcka kan täckas i nästan alla väder, och eventuell överskottsenergi kan matas in i elnätet. Den årliga solenergiproduktionen på parkeringen matchar fordonets energibehov. Solcellsparkeringsplatser har störst potential för elproduktion av alla infrastruktursektorer. I Schweiz finns det ungefär två parkeringsplatser tillgängliga för varje registrerad bil. I lämpliga regioner skulle detta kunna generera över 10 terawattimmar solenergi per år (15 % av den nuvarande elförbrukningen). "Det är förvånande hur få pilotanläggningar det finns", konstaterade studiens författarna. Dessutom skyddar ett sådant tak bilen från elementen och minskar värmeutvecklingen på sommaren.

Enligt en analys från den federala statistikmyndigheten (FSO) har Schweiz minst 5 miljoner parkeringsplatser ovan mark (6 400 hektar) med cirka 4,7 miljoner registrerade personbilar. Dessa parkeringsområden registrerades med en digital metod som endast identifierar större angränsande områden och inte enskilda parkeringsplatser. Trafikexperter uppskattar därför att det finns mellan 8 och 10 miljoner parkeringsplatser. Det är ungefär två per bil.

Enligt en annan studie, ”Solar Power Generation for Infrastructure Facilities and Conversion Areas”, har ovanjordiska eller öppna parkeringsområden den största PV-potentialen av alla infrastrukturområden. Dessa områden kan leverera upp till 10 terawattimmar (TWh) PV-el per år. Detta bringar den totala elproduktionen i Schweiz till 65,5 TWh.

Den genomsnittliga parkeringsytan är 12,5 kvadratmeter (2,5 meter x 5 meter). Det är också den yta som ett soltak måste täcka. Energiutbytet från ett solcellssystem beror på många faktorer, inklusive solinstrålning, komponenternas effektivitet och modulernas orientering. I Thurgau kan cirka 1000 kWh el per år genereras med 1 kW installerad solcellskapacitet (1000 kWh per 1 kWp).

Beroende på vilka solcellsmoduler som används kräver 1 kWp en installerad kapacitet på 4 till 8 kvadratmeter. Denna studie antar 5 m² per kWp. Därför kan en parkeringsplats på 12,5 m² med ett 2,5 kWp-system installeras, vilket genererar 2 500 kWh solenergi per år. Den genomsnittliga schweiziska hushållsförbrukningen är cirka 4 500 kWh/år (exklusive uppvärmning, ventilation och elbilar).

Den modulära designen av ett carportsystem är fördelaktig, vilket gör att taket kan anpassas till nästan vilken parkeringsplats som helst, vilket säkerställer fortsatt gott utnyttjande av parkeringsytan och garanterar utbyggnadsmöjligheter.

Bifaciala moduler möjliggör ökad ljusgenomsläppning genom carporten. Detta är visuellt tilltalande och leder till högre solavkastning, eftersom dessa PV-moduler också kan utnyttja ljus som kommer in underifrån, vilket ger 10–20 % mer energi. För närvarande används bifacial teknik inte i stor utsträckning eftersom dess ekonomiska lönsamhet inte är garanterad på grund av högre modulpriser. Det förväntas dock att denna teknik kommer att bli mer etablerad under de kommande åren.

I vårt 4+2+ modulära och skalbara solcellscarportsystem, som använder halvtransparenta och bifaciala moduler, gäller dessa punkter och är redan ett ytterligare prismässigt konkurrenskraftigt alternativ :

Soltakalternativ specifikt för fordon – Bild: Xpert.Digital

Mer om detta här:

• Fakta och siffror: Solcellscarport, carport med soltak, jämförelse av takalternativ och exempelparkering med elutbyte

Gränslöst: Modulärt och skalbart solcellsbaserat carportsystem för bilar och lastbilar

Gränslöst: Modulärt och skalbart solcellsbaserat carportsystem för bilar och lastbilar

Tekniska specifikationer: Modulärt och skalbart solcellsbaserat carportsystem för bilar och lastbilar

Tekniska specifikationer: Modulärt och skalbart solcellsbaserat carportsystem för bilar och lastbilar

Fördelar i korthet:

• Flexibel och modulär (skalbar) design
• Frihöjd för bilar från 2,66 m (kan utökas till 4,5 m eller mer för lastbilar)
• Parkeringsdjup för bilar upp till 6,1 m, motsatt sida upp till 12,5 m möjligt.
  Djupet beror på måtten på de solmoduler som används.
• Solcellscarportsystemet är optimalt utformat för halvtransparenta solcellsmoduler med
  12 %/40 % ljusgenomsläpp (!) – och är certifierat för montering ovanför taket.
• Finns som tillval med kraftfull LED-belysning, dimbar och med rörelsekontroll
• Även lämplig för parkeringsplatser med lutande placering
• Inga dolda kostnader gällande fundament.
  Användning av punktfundament (mest ekonomiska alternativet, ingen omfattande schaktning för betongplattor etc. krävs för strukturell stabilitet) eller installation med bottenplattor, beroende på befintliga markförhållanden/asfalt.

Ytterligare källor:

• Kostnadsfaktor för markfundament för solcellscarportar
• Solcellscarportar där standard inte längre gäller – Den optimala lösningen för alla utmaningar med solcellstak för öppna parkeringsplatser
• Solcellsförsörjning för carportar: Vilket är det bättre och/eller mest kostnadseffektiva alternativet?
• Strategin för solcellscarportar för öppna parkeringsplatser
• Det modulära solcellssystemet för carportar för alla tillämpningar och situationer

Solcellscarport för lastbilar

Eftersom 4+2+ pelartekniken erbjuder den mest flexibla lösningen (både tekniskt och prismässigt) för ett taksystem för parkeringsplatser, kan den också enkelt utökas och tillämpas på större fordon som lastbilar med lämpliga modifieringar.

Den ökande överhettningen av städer är ett globalt problem. Under senare år har temperaturen i stadsområden världen över stigit med i genomsnitt 0,5 till 1 grad Celsius. Denna uppvärmning beror främst på att asfalt och andra mörka ytor absorberar solljus.

Forskare är överens om att denna värmeöeffekt i städer är en konsekvens av global uppvärmning. Temperaturskillnader mellan stadsområden och landsbygdsområden kan dock också påverkas av andra faktorer som vegetation, vind och byggnadsdesign.

Effekten är särskilt märkbar i storstäder, eftersom det är där de flesta människor bor och de flesta bilar kör. Värmen rörs upp av bilarna och stiger upp i luften. Den reflekteras sedan tillbaka av höghusen och fångas i gatornas raviner.

Problemet med överhettning i städer är därför tvåfaldigt: för det första, direkt absorption av solljus av asfalt och andra mörka ytor, och för det andra, omrörning av värme från trafiken.

En möjlig lösning på problemet med överhettning i städer är installation av solcellsdrivna carportar och solcellsparkeringsanläggningar. Dessa system kan minska både absorptionen av solljus och uppvärmningen av värme.

Solcellscarportar är täckta parkeringsplatser utrustade med solcellsmoduler. Dessa moduler omvandlar inkommande solljus till elektrisk energi. Samtidigt avleds värmen från solljuset och överförs inte till omgivningen. Detta kan minska temperaturen under carporten med upp till 10 grader Celsius.

Installation av solcellscarportar och solcellsparkeringsanläggningar är därför ett effektivt sätt att minska värmeöeffekterna i städer. Dessa system erbjuder dock inte bara en lösning på överhettningsproblemet, utan kan också användas för att generera förnybar energi.

Mer om detta här:

• Urbaniseringens inverkan: Värmeöar i städer – förebyggande åtgärder genom soltak med samtidig elproduktion

En urban värmeö (UHI) är ett urbant eller storstadsområde som är betydligt varmare än de omgivande landsbygdsområdena på grund av mänsklig aktivitet. Temperaturskillnaden är vanligtvis större på natten än under dagen och mest uttalad när vindarna är svaga. UHI är särskilt märkbar på sommaren och vintern. Den främsta orsaken till UHI-effekten ligger i förändringar i landytan. En studie har visat att värmeöar kan påverkas av närhet till olika typer av marktäcke, så att närhet till karg mark leder till uppvärmning av den urbana jorden, medan närhet till vegetation gör den svalare. Spillvärme som genereras av energianvändning är en annan faktor. När ett befolkningscentrum växer ökar dess yta och medeltemperaturen stiger. Termen "värmeö" används också; den kan hänvisa till vilket område som helst som är relativt varmare än sin omgivning men hänvisar generellt till områden som störs av mänsklig aktivitet.

Månadsnederbörden är högre i städernas regnskugga, delvis på grund av UHI (Underground Heights). Den ökande värmen i stadskärnor förlänger växtsäsongerna och minskar förekomsten av svaga tornader. UHI försämrar luftkvaliteten genom att öka produktionen av föroreningar som ozon, och den försämrar vattenkvaliteten när varmare vatten rinner ut i regionens floder, vilket belastar deras ekosystem.

Inte alla städer uppvisar en uttalad värmeöeffekt, och dess egenskaper beror starkt på bakgrundsklimatet i det område där staden ligger. Värmeöeffekten kan mildras genom gröna tak, passiv strålningskylning under dagen och användningen av ljusa ytor i stadsområden, vilka reflekterar mer solljus och absorberar mindre värme. Urbaniseringen har förvärrat effekterna av klimatförändringarna i städer.

Fenomenet studerades och beskrevs först av Luke Howard på 1810-talet, även om det inte var han som namngav det. Forskning om den urbana atmosfären fortsatte in på 1800-talet. Mellan 1920- och 1940-talen sökte forskare i Europa, Mexiko, Indien, Japan och USA, som arbetade inom de framväxande områdena lokal klimatologi eller mikroskalig meteorologi, nya metoder för att förstå fenomenet. År 1929 använde Albert Peppler termen "urban heat island", vilket anses vara det första exemplet på en urban heat island. Mellan 1990 och 2000 publicerades cirka 30 studier årligen; år 2010 hade detta antal stigit till 100, och år 2015 hade det överstigit 300.

Mer om detta här:

• Urbaniseringens inverkan: Värmeöar i städer – förebyggande åtgärder genom soltak med samtidig elproduktion