Rosnące zapotrzebowanie na alternatywne źródła energii, w tym energię słoneczną, to trend, który obserwujemy już od kilkudziesięciu lat. W ostatnich dwóch dekadach zdecydowanie przyspieszył, m.in. w związku z intensywnym rozwojem regulacji i technologii w Unii Europejskiej, w tym także w Polsce. To również naturalny kierunek, by budować i rozwijać zrównoważone środowiskowo inteligentne miasta.
• Czy panele solarne mają sens w Polsce?
W naszym kraju w zależności od regionu słońce świeci łącznie nie dłużej niż 2 miesiące. W związku z tym wiele osób zadaje sobie pytanie, na ile efektywne będą instalacje fotowoltaiczne w polskim klimacie. Na to zagadnienie zwrócili także uwagę naukowcy z Wojskowej Akademii Technicznej.
Badacze z Wydziału Inżynierii Lądowej i Geodezji WAT: dr inż. Paulina Jaczewska, mgr inż. Hubert Sybilski i mgr Marlena Tywonek, przyjrzeli się panelom działającym w konkretnych lokalizacjach oraz sposobom pomiaru ich wydajności. Na podstawie autorskich badań i obserwacji opracowali efektywną metodę oceny potencjału solarnego budynków. Wykorzystali do tego obrazy z dronów oraz dane uzyskane z lotniczego skanowania laserowego ALS (lidar).
• Badania z nieba
Zdaniem naukowców z WAT to właśnie połączenie tych dwóch metod – zdjęć i modeli 3D wysokiej jakości z dronów oraz szczegółowych informacji o ukształtowaniu terenu ze skanowania laserowego – oraz wykorzystanie wiedzy o obiektach z bazy danych obiektów topograficznych (BDOT) pozwala najlepiej ocenić, gdzie warto instalować panele fotowoltaiczne.
Dotychczas wykorzystywano zazwyczaj otwarte dane z lotniczego skanowania laserowego, które jednak często są nieaktualne lub charakteryzują się niską rozdzielczością. Pozyskanie nowych, wysokorozdzielczych danych lidar wiąże się z kolei z wysokimi kosztami. Włączenie do analizy obrazów z dronów pozwoliło zespołowi uzyskać kompletny zestaw pomiarów z różnych wysokości, a tym samym stworzyć metodę niedrogą, wygodną i precyzyjną. Szczegółowość ma w tych badaniach kluczowe znaczenie, ponieważ na efektywność paneli fotowoltaicznych wpływają nawet niewielkie obiekty, takie jak komin zacieniający połowę dachu czy drzewo na posesji sąsiada.
• Skuteczność potwierdzona testami
Wysoką skuteczność autorskiej metody potwierdziły testy, które zespół przeprowadził na terenie wysoce zurbanizowanym, reprezentowanym w badaniach przez rozbudowany kampus Wojskowej Akademii Technicznej, oraz w terenie o niskim zagęszczeniu budynków – w mazowieckiej wsi Wodziczna. Na tej podstawie badacze z WAT przygotowali szczegółowe mapy, które jasno pokazują potencjalną produkcję energii elektrycznej. Zastosowana metoda pozwoliła na precyzyjne określenie parametrów dachów, takich jak nachylenie i orientacja, a także dokładne oszacowanie ilości promieniowania słonecznego padającego na powierzchnie w ciągu roku.
Dr inż. Paulina Jaczewska, mgr inż. Hubert Sybilski i mgr Marlena Tywonek zastosowanymi metodami i szczegółowymi parametrami podzielili się w ocenionej na 140 punktów pracy „Assessment of the Solar Potential of Buildings Based on Photogrammetric Data”, która ukazała się w cieszącym się międzynarodową renomą czasopiśmie „Energies”.
