Model stworzony przez polskich naukowców opiera się na systemie informacji geograficznej i można go dostosować do różnych warunków rynkowych. Naukowcy zastosowali to na polskim rynku i odkryli, że 3,61% dostępnych gruntów w kraju może pomieścić wielkoskalowe systemy fotowoltaiczne.
Naukowcy z Polskiej Akademii Nauk opracowali nową metodę analizy kwalifikowalności gruntów oraz przeprowadzania oceny techniczno-ekonomicznej systemów fotowoltaicznych na skalę komercyjną.
Nowe podejście, które naukowcy nazwali naukowymi obliczeniami przestrzenno-czasowymi (Silicon), opiera się na systemie informacji geograficznej (GIS), który pomaga analizować geokomórki z rozdzielczością przestrzenną 100 metrów.
„Aby rozwiązać kwestię składników kosztów specyficznych dla kraju, model obejmuje analizę uśrednionego kosztu energii elektrycznej (LCOE), zwykle stosowanego przez organizacje rządowe i międzyrządowe” – wyjaśniła grupa badawcza. „Proponowane podejście można wykorzystać do opracowania krajowych i regionalnych strategii skupiających się na wielkoskalowych instalacjach fotowoltaicznych, ułatwiających osiągnięcie celów w zakresie energii odnawialnej”.
Metoda składa się z dwóch głównych modułów: jednego poświęconego analizie kwalifikowalności gruntów oraz drugiego skupiającego się na ocenie technicznej i ekonomicznej.
W przypadku kwalifikowalności gruntów metoda wykorzystuje dwa rodzaje zbiorów danych, w formacie rastrowym lub wektorowym. Rastrowy zbiór danych to format zbioru danych GIS, który reprezentuje dane w postaci siatek komórek lub pikseli i jest idealny w przypadku zjawisk ciągłych, takich jak wysokość i temperatura. Z drugiej strony wektorowy zbiór danych reprezentuje elementy, takie jak punkty, linie lub wielokąty, z dokładnymi granicami, dzięki czemu nadaje się do etykietowania danych, takich jak drogi i miasta.
„W przypadku wektorowych zbiorów danych geometrie są rozszerzane poprzez zastosowanie bufora lub konwertowane do formatu rastrowego” – stwierdzili naukowcy. „W przypadku rastrowych zbiorów danych pikselom mapy reprezentującym zasięg geograficzny kraju przypisuje się wartości binarne. Następnie stosuje się wyjątki dotyczące dostępności gruntów, aby wskazać odległości buforowe i specyfikacje gruntów.
Model jest szkolony w zakresie wyszukiwania obszaru odpowiedniego dla systemu fotowoltaicznego w oparciu o pewne kryteria wykluczające. Metoda zakłada na przykład, że system nie powinien być umieszczany w odległości mniejszej niż 5 kilometrów od lotniska, 120 metrów od linii energetycznych i 200 metrów od obszarów ochrony ptaków. Nie obejmuje również obszarów geograficznych o wysokości większej niż 2000 metrów lub o nachyleniu większym niż 30 stopni.
Wynikiem tego pierwszego kroku są wszystkie kwalifikujące się grunty, jakie kraj może zaoferować pod wdrożenie fotowoltaiki na dużą skalę. Wynik ten jest następnie wykorzystywany jako dane wejściowe do modelu ocen techniczno-ekonomicznych, który zwraca takie wyniki, jak uśredniony koszt energii (LCOE) z tą samą rozdzielczością 100 metrów. Aby obliczenia te miały zastosowanie do różnych regionów gospodarczych, metoda wymaga wprowadzenia informacji, takich jak lokalne koszty instalacji, sprzętu i oprogramowania.
„Drugi komponent opiera się na ugruntowanych koncepcjach finansowych, takich jak koszty inwestycji kapitałowych, koszty eksploatacji i utrzymania oraz poziom kosztów energii elektrycznej” – wyjaśnili naukowcy, zauważając, że koszty można przekształcić we wzory, które można dostosować do różnych studium przypadku. .
Aby zweryfikować swój model, naukowcy zastosowali go w Polsce i odkryli, że około 3,61% dostępnych gruntów w kraju mogłoby pomieścić komercyjne systemy fotowoltaiczne, co odpowiada powierzchni około 11 277,70 kilometrów kwadratowych. W zależności od efektywności użytkowania gruntów, obszar ten mógłby zostać wykorzystany do lokalizacji instalacji fotowoltaicznych o mocy od 394,64 GW do 563,77 GW. Wyniki wskazują również, że koszt energii elektrycznej może wahać się od 0,043 EUR (0,045 USD)/kWh do 0,049 EUR/kWh, przy średniej krajowej wynoszącej 0,045 EUR/kWh.
„Ponadto stwierdzono, że większość odpowiednich lokalizacji do wdrożenia wielkoskalowych systemów fotowoltaicznych skupiona jest w czterech regionach położonych w centralnej i zachodniej Polsce (łódzkim, lubelskim, podlaskim i mazowieckim)” – czytamy w raporcie. dodał zespół. Dodał: „Obszary te reprezentują ponad 50% całkowitej mocy i potencjału produkcji energii elektrycznej. Ponadto Mazowiecki reprezentuje około 20% potencjalnej mocy instalacyjnej.
Nowe podejście zostało zaprezentowane w artykule „Oparta na GIS metoda oceny ekonomiki systemów fotowoltaicznych na skalę użytkową(Oparta na GIS metoda oceny ekonomiki systemów fotowoltaicznych na skalę użytkową), która została niedawno opublikowana w czasopiśmie Zastosowana energia.
Treść ta jest chroniona prawem autorskim i nie można jej ponownie wykorzystywać. Jeśli chcesz z nami współpracować i chcesz ponownie wykorzystać część naszych treści, napisz na adres: [email protected].
„Introwertyk. Myśliciel. Rozwiązuje problemy. Specjalista od złego piwa. Skłonny do apatii. Ekspert od mediów społecznościowych. Wielokrotnie nagradzany fanatyk jedzenia.”
