TU Delft introduceert nieuwe rekenmethode voor vaststellen potentieel zonne-energie in steden

Dit moet architecten en stedenbouwkundigen helpen bij het verwerken van zonne-energietechnologie in hun ontwerpen. De bevindingen zijn gepresenteerd in het wetenschapstijdschrift Nature Energy. De afbeelding toont de resultaten van het model toegepast op geselecteerde gevels en daken van gebouwen in de Amerikaanse stad Boston. De daken zijn met fellere kleuren geschilderd dan de gevels, wat wijst op een hoger energiepotentieel.

Om de energieopbrengst van zonnepanelen te simuleren baseren de onderzoekers zich op de correlatie tussen het skylineprofiel en de jaarlijkse straling die op een bepaalde stedelijke plek wordt ontvangen. Het onderzoek laat zien dat de totale jaarlijkse zonnestraling die een bepaald oppervlak in een stedelijk gebied ontvangt, kan worden gekwantificeerd aan de hand van 2 parameters die zijn afgeleid van het skylineprofiel: de sky view factor (red. het percentage van de hemelkoepel dat zichtbaar is vanaf een bepaald punt) en de sun coverage factor (red. het percentage zonnedekking). De eerste parameter wordt gebruikt om de straling uit diffuus zonlicht te schatten, de tweede is een indicatie voor de straling uit direct zonlicht. Deze 2 parameters kunnen eenvoudig en snel worden verkregen uit het skylineprofiel. De studie laat zien dat het gebruik van deze parameters de rekencomplexiteit van het probleem aanzienlijk vermindert.   

Andrés Calcabrini, promovendus bij de afdeling Electrical Sustainable Energy, heeft de nieuwe methode ontwikkeld onder supervisie van Olindo Isabella en professor Miro Zeman. De onderzoeksgroep Photovoltaic Materials and Devices (PVMD) heeft de methode al geïntegreerd in een softwaretoolbox die nauwkeurig de energieopbrengst van pv-systemen op een willekeurige locatie kan berekenen. Olindo Isabella, hoofd van de PVMD-groep: ‘Onze snelle methode, geïntegreerd in softwaretools voor het berekenen van het zonne-energiepotentieel, kan het ontwerp en de distributie van gebouwen met geïntegreerde pv-systemen in stedenbouwkundige contexten aanzienlijk vereenvoudigen. En investeerders kunnen hiermee gemakkelijker beslissingen nemen over de integratie van pv-systemen in gebouwen en andere stedelijke locaties.’