Gdzie warto montować panele solarne? Naukowcy użyli dronów i to zbadali
Zespół naukowców z Wojskowej Akademii Technicznej opracował nową metodę oceny rzeczywistej opłacalności instalacji fotowoltaicznych na dachach budynków. Badacze wykorzystali dane pozyskane z dronów, lotniczego skanowania laserowego oraz baz danych przestrzennych, aby dokładnie określić, gdzie montaż paneli słonecznych może przynieść najlepsze efekty.
Na podstawie przeprowadzonych analiz powstały szczegółowe mapy efektywności solarnej, które pozwalają precyzyjnie oszacować potencjalną produkcję energii elektrycznej dla konkretnych budynków.
Rozwój odnawialnych źródeł energii jest jednym z kluczowych elementów transformacji energetycznej, jednak w polskich warunkach klimatycznych wiele osób wciąż zastanawia się nad realną wydajnością instalacji fotowoltaicznych. Dlatego tak ważne jest dokładne określenie, które dachy rzeczywiście nadają się do produkcji energii, a które nie zapewnią oczekiwanych efektów. Badania przeprowadzone przez naukowców z WAT pokazują, że rzetelna ocena potencjału energetycznego wymaga uwzględnienia wielu czynników, takich jak nachylenie i orientacja dachu, zacienienie przez drzewa lub kominy, ukształtowanie terenu czy zmiany położenia Słońca w ciągu roku.
Opracowana metoda łączy wysokiej jakości zdjęcia i modele trójwymiarowe uzyskane z dronów z danymi ze skanowania laserowego LiDAR. Takie podejście pozwala uzyskać dokładne informacje o budynkach i ich otoczeniu przy znacznie niższych kosztach niż w przypadku wykonywania nowych, szczegółowych pomiarów lotniczych. Duża precyzja pomiarów ma szczególne znaczenie, ponieważ nawet niewielkie elementy otoczenia mogą istotnie obniżyć wydajność paneli słonecznych poprzez częściowe zacienienie powierzchni dachu. Skuteczność metody została sprawdzona zarówno w gęsto zabudowanym środowisku miejskim, jak i na terenach wiejskich. Uzyskane wyniki pozwoliły wskazać dachy o największym potencjale produkcji energii oraz oszacować ilość prądu możliwą do wytworzenia w ciągu roku. Analizy pokazały, że w wielu przypadkach instalacje fotowoltaiczne mogą pokryć całkowite zapotrzebowanie energetyczne gospodarstwa domowego, a nawet zapewnić nadwyżkę energii. Oznacza to, że odpowiednio zaprojektowany system może przekształcić dach domu jednorodzinnego w niewielką, ale w pełni funkcjonalną elektrownię.
Wyniki badań mogą znaleźć szerokie zastosowanie w praktyce
Badacze zweryfikowali swoje obliczenia, porównując je z rzeczywistą produkcją energii w istniejących instalacjach fotowoltaicznych. W tym celu wykorzystali metody sztucznej inteligencji, które pozwoliły automatycznie wykrywać panele na zdjęciach lotniczych i analizować ich efektywność. Dzięki temu możliwe było sprawdzenie, jak wyniki obliczeń przekładają się na praktyczne działanie instalacji. Opracowane mapy nie tylko wskazują najlepsze miejsca do montażu nowych paneli, ale także ujawniają duży, niewykorzystany potencjał energetyczny już istniejących budynków. Jego wykorzystanie może w przyszłości przyczynić się do obniżenia kosztów energii oraz zwiększenia niezależności energetycznej gospodarstw domowych. Udostępnione przez autorów narzędzia obliczeniowe pozwalają dodatkowo automatycznie szacować moc instalacji i roczną produkcję energii, co ułatwia planowanie inwestycji.
Z opracowanej metody mogą korzystać właściciele domów, wspólnoty mieszkaniowe, samorządy oraz inwestorzy planujący instalacje fotowoltaiczne na budynkach prywatnych i publicznych. Precyzyjna ocena potencjału energetycznego pozwala podejmować bardziej świadome decyzje inwestycyjne, ograniczać ryzyko nieopłacalnych instalacji oraz efektywniej wykorzystywać energię słoneczną jako jedno z podstawowych źródeł czystej energii w przyszłości.
Źródło: Wojskowa Akademia Techniczna w Warszawie
Czytaj też: Wiek kobiet, a postrzeganie atrakcyjności mężczyzn. Badania naukowców z Wrocławia
Grafika tytułowa: CHUTTERSNAP / Unsplash
