代尔夫特理工大学的研究人员开发了一种新方法，可以快速，准确地计算城市环境中地表的太阳能潜力。新方法可以极大地帮助建筑师和城市规划人员将光伏(太阳能)技术纳入其设计。研究结果于2月4日星期一在Nature Energy上发表。
城市地区的建筑物，树木和其他结构会导致太阳能电池组件的遮光，从而严重影响光伏系统的性能。准确评估此性能以及光伏系统的相关价格/性能，将有助于其在城市环境中的集成。
有几种工具可用于模拟光伏系统的发电量。这些工具基于确定入射在太阳能电池组件上的辐照度的数学模型。通过重复计算全年的入射辐照度，这些工具可以提供模块每年收到的辐照度。但是，要准确地确定城市环境中光伏系统的发电量并不容易。当前的模拟对计算的要求很高，因为必须考虑到由太阳的年度运动引起的周围物体的动态阴影。
两个参数
一种新的方法简化了计算，使用户能够在保持高精度的同时，对大城市地区的太阳能潜力进行快速评估。它基于天际线轮廓与特定城市地点收到的年度辐射之间的相关性。在《自然能源》上发表的一项研究中对此方法进行了解释和验证日志。该研究表明，可以使用从天际线轮廓中得出的两个参数来量化城市环境中选定表面接收的年度太阳总辐射量：天空因子和太阳覆盖因子。虽然第一个参数用于估计来自漫反射阳光分量的照射，但是第二个参数指示来自直射阳光分量的照射。这两个参数可以从天际线轮廓中轻松而快速地获得。研究表明，这两个参数的使用大大降低了问题的计算复杂度。
软件工具箱
电气可持续能源系的博士生AndrésCalcabrini在Olindo Isabella博士和Miro Zeman教授的指导下开发了这种新方法。光伏材料和器件(PVMD)小组已经将该方法集成到一个软件工具箱中，该工具箱可以准确地计算任何位置的光伏系统的发电量。PVMD小组负责人Olindo Isabella表示：“我们将快速方法集成到用于计算太阳能潜力的软件工具中，可以显着促进城市规划框架中集成光伏系统的建筑物的设计和分配。这还将帮助投资者做出有关整合的决策。建筑物和其他城市地点的光伏系统。”
这项研究是代尔夫特理工大学太阳能城市计划的一部分。