Barion Pixel

Villanyszerelők Lapja

Napenergia

Így készült Budapest napelemtérképe

2023/4. lapszám | Soha Tamás |  1622 |

Így készült Budapest napelemtérképe

A Budapesti Klímastratégiában a főváros vállalta, hogy a széndioxid-kibocsátásában 40% csökkentést ér el 2030-ra. Ambiciózus terve több összetevőből áll, melynek egyik eleme, hogy a város villamosenergia-előállításának zöldítésére 1500 MW beépített fotovoltaikus kapacitás megvalósulását segíti elő különböző ösztönzőkkel.

 

Az energetikai átmenet egyik fontos állomása az ilyen irányú önkormányzati és magán törekvések támogatására indított Budapest − Nappal hajtva projekt. A nagyszabású program a Fővárosi Önkormányzat, az Agora Energiewende és a Magyar Napelem Napkollektor Szövetség részvételével, valamint nem kormányzati szervezetek és piaci szereplők szakmai támogatásával folyik 2021 óta. A projekt a kifejezetten Budapest területén belül, elsősorban az épületek tetőin elhelyezhető napelemekkel foglalkozik. Tekintettel arra, hogy hazánk villamosenergia-fogyasztásának 1/5-ét kitevő, összetett szerkezettel, épületállománnyal és a rájuk vonatkozó szabályozással jellemzett településről van szó, a projektben meghatározott feladatok a napenergia-hasznosítás elterjedését gátló tényezők széles spektrumával foglalkoznak.
Napelemes rendszerekbe való befektetési szándék fokozása érdekében a potenciális felhasználók széles körét kell megcélozni, ezért a családi házakon és vállalkozásokon túl az olyan nehezebben kezelhető érdeklődőknek is segítséget kell nyújtani, mint amilyenek a társasházi lakóközösségek. A napjainkban zajló rezsiár-emelkedés a lakosság érdeklődését is látványosan felkeltette a napelemes HMKE-k iránt, ezért a projekt résztvevői nagy hangsúlyt fektetnek a szemléletformálásra és tájékoztatásra. A nappalhajtva.budapest.hu oldalon, ahol nemcsak a fővárosi lakosság kaphat értékes információkat egy ilyen beruházás elindításához, lépésről-lépésre útmutató nyújt segítséget a folyamatról. További kérdés esetén a budapestiek levélben érdeklődhetnek a napelemes szakembereknél, sőt, időpontfoglalást követően a Városházán személyes, ingyenes tanácsadást nyújtanak a Magyar Napelem Napkollektor Szövetség tagvállalatainak képviselői. Az ingatlanok tulajdonosai vagy kezelői abban is segítséget kapnak, hogy akár egyénileg megállapítsák, az adott épület tetője milyen mértékben alkalmas napelempanelek fogadására. Mindehhez csupán néhány kattintásra van szükség a Budapesti Szolár Térképen, mely a Nappal Hajtva egyik legfontosabb eredményterméke.

A Szolár Térkép elkészítése

A napelemes fejlesztések legelső lépése a tájékozódás. Mind a beruházók (lakossági, vállalati és intézményi egyaránt), mind pedig a döntéshozók számára az egyik legfontosabb, hogy a korábban ismeretlen napelem-telepíthetőségi lehetőségekről információkat szerezzenek. Az előbbi csoport korábban helyszíni bejárással, az adott épületet napelemes szakemberek által felmérve juthatott ilyen jellegű információkhoz (bottom-up megközelítés), mely lehetőség továbbra is a leginkább kézenfekvő megoldás. A döntéshozóknak és egy adott város energiastratégiáját formáló szakértőknek ennél átfogóbb, nagyobb léptékű megoldásra van szükségük (top-down megközelítés). Ezt a szerepet töltik be a települési szolárkataszterek, amelyek egy adott város napenergiapotenciál-vizsgálatát végzik el és teszik közzé annak eredményeit. Számos európai nagyvárosnak már régebb óta van ilyen katasztere (pl. Berlin, Zürich, Helsinki, Bécs), de Budapestnek ez idáig nem állt rendelkezésére hasonló. A Nappal hajtva projekt keretében megvalósult Budapesti Szolár Térkép az első ilyen kezdeményezés, mely nemcsak fővárosi, de országos szinten is egyedülálló volt 2022-es publikálásakor. Ekkora területet lefedő, részletességében és információtartalmában egyedülálló potenciálvizsgálat korábban Magyarországon nem készült. A főváros ezzel nemcsak behozta e téren jelentkező lemaradását a Nyugat-európai nagyvárosoktól, de a kataszter megjelenésére nem is lehetett volna időszerűbb pillanat, mint a kontinensünk energiaszektorát érintő és változásokat követelő 2022-es esztendő.

Bárki számra hozzáférhető

A „Budapest Szolár Térkép” egy webes, mobilon is futó térképes alkalmazás, amely minden épület esetében megmutatja, hogy a tető mekkora része alkalmas a napenergia hasznosítására, azon milyen teljesítményű napelem fér el és mennyi áramot lehet ezekkel megtermelni.

Így készült

Hazai előzmények hiányában a más országok városaira készített szolárkataszterek tapasztalatait kellett figyelembe venni a készítés során, és az elérhető legkorszerűbb vizsgálati módszereket alkalmazni a helyi igényekre és lehetőségekre a budapesti kataszterrel (vagy Térképpel) szemben támasztott szigorú minőségi feltételek és a későbbi hasznosítási célok biztosítása érdekében. A kataszter előállítása elsősorban térinformatikai (GIS) környezetben készült, beleértve a szükséges adatok összegyűjtését, rendezését és tárolását, illetve a velük való műveletek elvégzését. Két nagy kategóriáról beszélhetünk: vektoros és raszteres téradatok.

A vektoros adatok a 2021-es állapotú alaprajzokat tartalmazzák, beleértve az épületeket és egyéb építményeket, melyekből ki kellett zárni az olyan nem releváns objektumokat, mint például a Duna fölött átívelő hidak, a közterületek épített elemei vagy egyes infrastrukturális műtárgyak. Az alaprajzok a főváros egész területének minden építményét képviselik, melyek számossága még a nem releváns építmények nélkül is eléri a 340 000 darabot. Ezek az objektumok “geotudatosak”, tartalmazzák a címüket és a helyrajzi számukat, illetve az épület geometriáját. A potenciálfelmérés kifejezetten az épületek tetőire fókuszál és figyelmen kívül hagyja a homlokzatra, parkolók fölé, vagy bármilyen más, épületbe integrált elhelyezési alternatívákat, illetve a szabadföldi telepítés lehetőségét (1. kép).

1. kép: Digitális felszínmodell a 11. kerület Bartók Béla úti részéről. A rendkívüli felbontásnak köszönhetően a tetőkön lévő kémények és a fák lombkoronájának mintázata is felismerhető.

A tetők paramétereinek felmérése ekkora léptékben nem végezhető el hatékonyan helyszíni vizsgálattal, ezért más megközelítésre volt szükség. A változatos budapesti tetőtájat egy digitális felszínmodell képezi le, melyhez egy aktív távérzékelési eljárás, a LiDAR technológia szolgáltatta az információt. Az eljárás során egy kisrepülő előre meghatározott útvonalon repülte le az egész várost, a gép testére szerelt berendezés pedig egy rendkívül precíz lézerszkenner segítségével pásztázva letapogatta az alatta lévő objektumokat, beleértve az épületeket és a vegetációt is. A nyers pontfelhő vertikális felbontása centiméter alatti, és az abból készült raszteres digitális felszínmodell horizontális felbontása pedig 25 cm. A rendkívüli térbeli pontosság eredményeként nemcsak a tetők fő geometriája rajzolódik ki, de a tetőtéri ablakok, kémények, légtechnika, vagy a tetők fölé nyúló lombkoronák pozíciója is ismert.

Értékelés

A felszínmodellből számos kiértékelés készült: térinformatikai rétegek a tetőidomok tájolásáról, dőlésszögeikről és kiterjedésükről. Bár ezek már önmagukban is értékes információkat hordoznak, a legfontosabb eredmény maga a besugárzásmodellezés, mely kifejezetten a Budapest földrajzi szélességére vonatkozó nappályadiagramot, a városra jellemző időjárási körülményeket és ugyancsak a digitális felszínmodellt használja fel arra, hogy órás felbontású szimulációkat elvégezve végül egy egész éves átlagként mutassa be a háztetőkre érkező globálsugárzást (direkt+szórt sugárzás). A szimuláció magában foglalja az árnyékhatás-vizsgálatot is, mely minden egyes tető 50 m-es körzetében lévő összes árnyékoló tényezőt számításba vesz a kéményektől a szomszédos épületeken át egészen a fák lombozatáig. A jól benapozott, a kevésbé kedvező és a leárnyékolt felszínek rendre vörös, sárga és kék színekben jelennek meg a térképen, a besugárzás intenzitására utalva, mely megjelenését tekintve alkalmazkodik más szolárkataszterek trendjéhez. A fő kimeneti raszteres réteg tehát az éves globálsugárzási értékeket tárolja (W/m2, illetve kWh/m2/év), és a legmagasabb értékek 1300 kWh/m2/év körül mozognak. A konkrét technikai fotovoltaikus potenciálszámításokhoz a 900 kWh/m2/évnél (a térképen vörös árnyalat) magasabb értékű felületeket vették figyelembe és ezeken végeztek egyéb korrekciókat (felületsimítás, geometriák generalizálása, kiterjedések csökkentése) a realisztikusabb viszonyok megállapítása érdekében. Az így csökkentett tetőfelületekre lett kiszámolva a telepíthető napelempanelek száma, melyek a feltételezés alapján (kissé a jövőbe mutatóan) 1,8 m2-es területűek és 400 W-os teljesítményre képesek. Az adott épület megfelelő tetőidomainak összesített technikai potenciálja (néhány egyéb műszaki jellemző társaságában) a Szolár Térképen is megjelenik (2. kép). Bizonyos épületek kiértékelésére a technikai korlátok miatt nem volt lehetőség, erről az alkalmazás megfelelő linkjén kaphat tájékoztatást az érdeklődő.

2. kép: A Dohány utca környéke a Budapest Szolár Térkép webes alkalmazásban. A felugró ablakban a kék peremmel kijelölt épület releváns tulajdonságai szerepelnek.

Fontosabb eredmények és a Budapesti Szolár Térkép jelentősége

A kataszterből készült alkalmazás két fő célcsoportnak szól különböző alkalmazási lehetőségekkel. Az egyik csoport természetesen azon felhasználók köre, akik még a napelemtelepítés előtt állnak és a tájékozódási fázisban szeretnének képet kapni arról, hogy az épületük (legyen az lakóház, intézmény vagy ipari létesítmény) egyáltalán kedvező tulajdonságokkal rendelkezik-e ilyen szempontból. Számukra a felhasználóbarát és teljesen ingyenes webes alkalmazás nyújt segítséget, mely címkeresővel, alaptérképpel és használati útmutatóval van ellátva. A vizsgálandó épület meghatározása után az épület alaprajzára kattintva máris megjelenik egy felugró ablak a legfontosabb technikai paraméterekkel, köztük a napelempotenciállal, mely a beruházás elindítása esetén a napelemes tervezőnek is segítséget nyújt. A másik célcsoport az a szakértői és döntéshozói közösség, mely tudományos kutatómunkában és várostervezési stratégiákban tudja hasznosítani a térkép eredményeit. Ez utóbbi a klímacélok meghatározásában is nagy szerepet játszhat, hiszen a Szolár Térkép segítségével derült ki, hogy a tetőkön elérhető teljes fővárosi technikai fotovoltaikus potenciál eléri az 5000 MW-os teljesítményt. Ez a 2030-as budapesti klímacélokban foglalt napelemes kapacitásnak több mint háromszorosa.

Technikai oldalról tehát nincs akadálya a napelemes villamosenergia-termelés gyors elterjedésének, melyet a lakossági igények és a beruházások intenzitása is alátámasztanak. Bízunk benne, hogy a fejlődésnek jelenleg legnagyobb gátat szabó, a háztartási méretű kiserőműveket korlátozó rendeletek minél előbb kivezetésre kerülnek. 

Budapest Szolár TérképNapelem

Kapcsolódó