基于ArcGIS的城市屋顶太阳能应用潜力评估

随着光伏技术的发展,屋顶光伏系统在城市中发挥着越来越重要的作用,而评估城市建筑屋顶太阳能资源,寻求光伏设备最佳安装地点,是屋顶光伏系统开发利用的基础,但由于城市建筑数量庞大,气象观测设备不足,无法直接得到所有屋顶的观测数据,故亟需利用已有观测数据来估计其他地点太阳辐射量的方法。文中基于ArcGIS中的太阳辐射模拟工具,以哈尔滨市南岗区中心城区为例,获取了研究区域建筑屋顶海拔高度栅格数据,并采用气象站点日太阳辐射实测数据,对太阳辐射模拟计算所需的大气透过率T与散射率D进行了公式拟合,最后采用拟合公式对南岗区中心城区内所有建筑物进行模拟分析,导出了当地建筑屋顶太阳能分布地图,可探究建筑物屋顶太阳辐射分布及由于建筑物高度不同产生的阴影互相遮挡的影响。结果表明南岗区2021年建筑物屋顶太阳总辐射值为1287.79kW·h/m^(2),且由于阴影遮挡产生的辐射损失约为7.63%,其中有91.4%投影面积的建筑屋顶年累计太阳辐射量超过1000kW·h/m^(2)。