Potencjał solarny – optymalizacja lokalizacji

Opublikowano: 11/02/2019

Odnawialne źródła energii, a w tym szczególnie energia słoneczna jest coraz powszechniejszym sposobem zasilania w Polsce i na świecie. Niestety ze względu na uwarunkowania astronomiczne nasłonecznienie w Polsce jest stosunkowo niewielkie i charakteryzuje się dużą zmiennością sezonową w cyklu rocznym, z wyraźnym wzrostem w miesiącach letnich. Dlatego kluczowym etapem prac projektowych jest wykorzystanie analiz przestrzennych określających potencjał solarny obszaru, z uwzględnieniem czynników energetycznych i ekonomicznych realizacji inwestycji.

Rycina 1. Potencjalne i średnie nasłonecznie obszaru badań w cyklu rocznym

Analiza potencjału solarnego została przeprowadzona na podstawie danych astronomicznych pozycji Słońca (jego wysokości, azymutu i deklinacji), a także kąta padania promieni słonecznych na terenie inwestycji. W pracy precyzyjnie (co do 1m²) określono nasłonecznienie obszaru (w godzinach), na jego podstawie promieniowanie bezpośrednie, rozproszone i odbite wraz z możliwą do uzyskania z niego energią w Watogodzinach (Wh).

Rycina 2. Promieniowanie słoneczne w cyklu rocznym

W proponowanej koncepcji wybrano obszary, które są rekomendowane do montażu paneli słonecznych. W tym celu wykonano wielokryterialną analizę przestrzenną uwzględniającą lokalne warunki solarne i topograficzne. Jej celem było wskazanie obszaru optymalnego pod kątem energetycznym, uwzględniającym również zabezpieczenie przeciwpowodziowe. Kluczowe z punktu widzenia ekonomicznego było wyznaczenie terenu dostępnego przestrzennie, połączonego w jedną spójną całość.

Rycina 3. Dobór optymalnej lokalizacji pod budowę farmy słonecznej

W ramach opracowania przeanalizowano także wariant uwzględniający przeciwdziałanie skutkom wezbrania powodziowego o prawdopodobieństwie 1%, czyli odpowiadający wodzie 100letniej. Wariant ten przewidywał montaż paneli na specjalnie przygotowanym podwyższeniu w formie platformy, której zadaniem jest zabezpieczenie konstrukcji przed zalaniem i swobodne funkcjonowanie systemu, także podczas powodzi. W tym celu przeanalizowano Mapy Zagrożenia Powodziowego wraz z głębokością zalania i kierunkami i prędkościami płynięcia wody.

Rycina 4. Fragment mapy zagrożenia powodziowego i wysokość projektowanej platformy przeciwpowodziowej

Proponowany wariant oprócz zabezpieczenia powodziowego ma także istotne znaczenie środowiskowe, ponieważ nie zaburza on funkcjonowania ekosystemu. Rozwiązanie to umożliwia także wielokrotne swobodne wykorzystywanie tej samej przestrzeni pod platformą, np. wg amerykańskich praktykpod pasiekę, co jest dodatkowym atutem tego rozwiązania.