אנרגיה עירונית אינה יעילה

כאשר ערים מתאחדות והדחף לעבר בניינים אפסים:0net-zerosFLT:1 מאיץ, הגג המבודד הפך לגבול ראשי של FLT:2 מחולקים דורהFLT 3: 3 (עיצוב יחידות הדור הקומפקטיות המופצות (DGUs) אשר נבנות בכוונה לסביבות אלה אינו עוד נישה – זהו מרכיב קריטי של decarbonization עירוני, בניגוד למשטחי בנייה תעשייתיים, או למשטחי-DGUex, אשר פועלים ביעילות, אשר אינם פועלים באופן יעיל, אשר אינם פועלים תחת פיקוח אווירי-מבנה של מבנים תעשייתיים, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, אשר אינם פועלים, אלא גם כן, אלא גם כן, אשר אינם פועלים, אלא גם כן, אלא גם כן, אשר אינם פועלים, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, אשר אינם פועלים, אשר אינם פועלים, אלא מתחומים תעשייתיים, אשר אינם פועלים, אלא מתחומים תעשייתיים, אלא מתחומים תעשייתיים, אשר אינם פועלים, אלא מתחומים תעשייתיים, אשר אינם פועלים, אשר אינם פועלים, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא מתחומים תעשייתיים, אשר אינם פועלים, אלא מתחומים תעשייתיים, אלא מתחומים תעשייתי

DGUs קומפקטי מציעים מסלול לאנרגיה מבוזרת, גמישה כי לעקוף את צווארי בקבוק השידור נפוצים ברשת העיר הצפיפה. על ידי יצירת כוח ישירות היכן הוא נצרך, יחידות אלה להפחית הפסדי קו על ידי 5–8% בהשוואה לכוח ריכוז-התמכה, יתרון כי תרכובות במסדרונות ביקוש גבוה.

מדוע קומפקטי DGUs Matter for Dense Urban Areas

המקרה העסקי של ייצור מבוזר גג התפתח מעבר לערעור סביבתי.ערים מתמודדות עם לחץ גובר משני צפי רשת ו-FLT:0local Air Qualityמנדטים FLT:1 במקומות כמו החוק המקומי של ניו יורק 97 או ביצועי האנרגיה של האיחוד האירופי של האיחוד האירופי של הוראת מבנים, מבנים חייבים להפחית באופן דרמטי פחמן תפעולי.קומפקטי DGUs לאפשר לבעלי נכסים לייצר חשמל נקיים על בסיס אתר ללא הקרבה של ציוד HAC, ציוד תקשורתי או שטח.

יתר על כן, יחידות אלה משפרות את החוסן ברשת בדרכים שאנרגיה מתחדשת בקנה מידה לא יכולה להיות כאשר סערה או גלי חום מעוררים שחור בחוץ, בניין מצויד עם DGU עם אחסון סוללות יכול לאי עצמו ולשמור על עומסים קריטיים.המשרד של FLT:0U.S. Department of EnergyFLT:1 הדגיש מאחורי הדור כאסטרטגיה חוסמת מפתח לאזורים עירוניים, שבו כל קיבולת מופץ על פני קיבולת של אנרגיה.

חלל כמשאבים הכי חזקים

גגות עירוניים אינם בדים ריקים. פנטהאוזים מכניים, פירים מעלית, מגדלי קירור, וחוות אנטנה כבר שולטים טביעת רגל משמעותית. Aקומפקטי DGU חייב לקחת חלק מהשטח הזמין - באופן עצמאי פחות מ-5% מהגג - בעוד מספקת מספיק יכולת כדי להתחיל חלק משמעותי של עומס הבניין.עיצובים מודולריים המאפשרים תוספת מצטברת של דור (למשל, 10-50 דולר) כדי להגדיל את הגמישות לבנות קשקשים.

צמצום אובדן ההקצאות וביקוש

בערים צפופות רבות, מהפךי ההפצה מוגזמים בשעות אחר הצהריים של קיץ שיא. גג DGUs המייצרים במהלך אותן שעות יכול לשפשף את הביקוש לשיא, מזרז שדרוגים והורדת קיבולת עבור בעלי בניין.מחקרים מ-FLT:0 Lawrence ברקלי National LaboratoryFLT:1 מראה כי השמש מבוזרת היטב יכול להפחית את הפחתת המטענים על ידי 15–25%, משמעותית עבור רשתות עירוניות.

המונחים: Urban Rooftop DGUs

תכנון DGU קומפקטי עבור גג שונה באופן דרמטי מפריסת מערכות מועלות קרקעיות. משקל, הרמת רוח, רטט ואסתטטיקה, וכל לקחת על עצמו חשיבות מוגברת.

גודל, טופס גורם ושילוב ספארי

גגות שטוחים (במובן מאליו או מנברן) יכולים לתמוך ביחידות בעלות פרופיל נמוך השוכנות עם פני השטח.עבור טרסות מגורים בבניינים מקודמים, יחידות עשויות להיות רכובות על חזיונות שעוקבים אחר המדרון.

  • (ב) ויקרא י"ד: ויקרא י"ד, ויקרא י"ד, אשר הוליד גם מים חמים וגם מים חמים מחדר יחיד.
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ רוח של טורבינות רוח אקסלנס (FLT:1 ⁇ ) על צינורות לתפוס זרמי רוח מואצים ללא הוספת קלומטר גג.

עיצובים מודולריים, חמים-swappable מאפשרים לרכיבים לא מוצלחים להיות מוחלפים ללא יחידות שכנות מטרידות, צמצום תחזוקה בשעות התחזוקה והעלות.

עומסים עצביים ורוחות

גגות כפופים לכוחות הרמת רוח שיכולים לעלות על 100 psf באזורי הוריקן-prone.כל DGU חייב להיות מונדס עם AFLT:0 מבנים מחקר LT:1 אשר מהווה גם עומס מת (משקל היחידה) ועומס חי (wind, Snow, כוח תחזוקה).

מערכות הרים מוגמרות (שימוש בגגות שטוחות) נמנעים מחדירה לגג, אך מוסיפים משקל.עבור גגות נמוכים, יצרנים פונים ל-FLT:0adhered or ואקום-ModeralFLT:1 מערכות שמחלקות עומסי רוח ללא כדורים כבדים.

יעילות וכוח הכח

בהתחשב בקרן החלל, כל מטר רבוע של גג DGU חייב לייצר כמה שיותר אנרגיה.זה דוחף מעצבים לעבר:

  • (FLT:0) מודולים פוטו-וולטאיים בעלי יעילות גבוהה (monocrystalline סיליקון או perovskite-silicon שיזוף תאים להשיג >24% יעילות).
  • (FLT:0) ריכוז photovoltaic (CPV) אופטימפוסים 1:1 אשר משתמשים בעדשות להתמקד באור השמש על תאים קטנים, בעלי יעילות גבוהה - אידיאלי לאזורים עם אי-זוועה נורמלית גבוהה.
  • (FLT:0Microturbines או מנועי מעוררים 1FIRLT) פועל על גז טבעי או ביוגז, עם יעילות חשמלית מעל 35% ויעילות מערכת כוללת (כולל התאוששות חום) מעל 85%.

חומרים חכמים עם מעקב מקסימלי של נקודות כוח (MPPT) ו-FLT:0 דינמית רשת תמיכה רשת תמיכה ב- 1 (ראה להלן) כגון תפוקה של בקרת תנופה / VAR, גם כאשר החלקה של מבנים סמוכים או ציוד גג מתרחשת.

ניהול אקוסטי ו Vibration Management

סביבות עירוניות Dense דורשות הפעלה שקטה. . . . . .DGUs כגון microturbines ו- combustion gensets פנימיים חייב להיות סגור ב-FLT:0sound-attensuaFLT:1 עם רמאים ממצה. Vibration הוא olators decouple את היחידה מן המבנה כדי למנוע לחות נמוך מדר לתוך קומות כבושות עבור מערכות ערפיליות, אך לעתים קרובות, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 רעשים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ערפילית, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ערפילית, 000 ערפילית, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ערפילית, 000 ערפילית, 000, 000, 000, 000, 000 ערפילית, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

Aesthetics ו Zoning Compliance

תחומי שיפוט עירוניים רבים יש הנחיות עיצוב כי להגביל את ציוד הגג הנראה לעין.קומפקטי DGUs יכול להיות תוכנן כמו FLT:0 â € ¢ פרופיל נמוך תכונות אדריכלית תכונה 1 - צבעוני כדי להתאים את הבניין, מכוסה על ידי parapets, או משולבים לתוך גגות ירוק. חלק ערים מציעים אישורים גלוי עבור יחידות שעומדות קריטריונים אסתטיים שאושרו מראש.

חידושים טכנולוגיים נהיגה ב-DGUs Urban DGUs

גל של שיפורים בחומרה הופך אותו לזמין לארוז יותר דור לתוך מעטפות קטנות יותר.כאן ההתפתחויות המשפיעות ביותר.

תצלום: Thin-סרט ו-Build-Integrated Photovoltaics

לוחות סרטניים נפוצים הם קלים וגמישים יותר מאשר מודולים מסורתיים של זכוכית (CIGS) ו-Cdmium Telluride (CdTe) לוחות פילים דקים הם קלים וגמישים יותר מאשר מודולים מסורתיים של זכוכית אחורית (CdTe) ניתן להתחבר ישירות לגגות membrane או להשתלב לתוך גג מתכת עומד-seam (FLT:0BI) מוצרים מ-FLT:1 עכשיו קיימים להחליף חומרים קונבנציונליים בעודם גדלים יותר מאשר תכונות סיליקון).

אחסון אנרגיה מתקדם בקופסא קטנה

סוללות ליתיום ברזל פוספט (LFP) מציעים חיים מחזוריים גבוהים ובטיחות, מה שהופך אותם מתאימים למתקנים גג שבו סיכון עוברי תרמי חייב להיות מצטמצם. NewFLT:0mod סוללות סוללות סוללות מפוארות FLT:1 מיצרנים כמו טסלה ו- BYD ערימה אנכית כדי לשמר שטח גג תוך מתן 10-30 קילוואט של אחסון עבור ארונות משולבים כדי לאפשר תצורה DC-קופס כי הם נמנעים מ- 90% מפעולות המרההההה מעל להגדלת.

מיקרו-טרמפינים עם ההחלמה החמימות

C30 ו- C65 מיקרו-טורבינים (30 קילוואט ו- 65 קילוואט) כבר הוצבו על גגות ברחבי העולם.ה-FLT:0air-bearing TechnologyFLT:1 מבטל שמן שופע, צמצום התחזוקה.כאשר בשילוב עם מחליף חום, הם יכולים לספק מים חמים או צמרון, העלאת יעילות כוללת ל- 80–90% מודלים חדשים מוסמכים עבור 100% מימן, רשת הגנה עתידית של גז ירוק.

תאי דלק עבור עומסי בסיס מתמשכים

תאי דלק חד תחמוצת מוצקה של בלום אנרגיה (SOFCs) לרוץ על גז טבעי או ביוגז ב 60% יעילות חשמל, הרבה יותר גבוה מאשר טורבינות בגודל שווה.עיצוב הערימה שלהם הוא מודולרי, ומאפשר 200 יחידות קילוואט כדי להתאים טביעת רגל של כארבעה מקומות חניה.FLT:0 Heat ו- Power cogenerationFLT:1 יכול לדחוף יעילות מערכתית ל-85% או יותר מ- SOFC לפעול בשקט (לא) כמו מרכזי ייצור נמוך של מרכזים חשמליים).

Power Electronics ו-Smart Inverter Capabilities

DGUs קומפקטיים מסתמכים על סיליקון קרביד (SiC) ו-Giaium nitride (GaN) Semiconductors כדי להפחית את גודלם של חומרים לא מחוסנים ואובדן חום.ממריצים מתקדמים מספקים כעת FLT:0grid-forming-forming-forming (GearFLT:1), המאפשר DGU ליצור מיקרוגיל משלו במהלך תקשורת בין IEEE5 או Specs מאפשר פרוטוקולים חלקה עם מערכות ניהול אנרגיה (MS).

אתגרים ב Scaling Urban Rooftop DGUs

בעוד המסלול הטכני מבטיח, כמה מחסומים להאט אימוץ נרחב, טיפול אלה דורש גם חדשנות עיצוב ותמיכה מדיניות.

כלכלה ותקופות של תשלום

התקנת DGU קומפקטי על גג לעתים קרובות עולה יותר לקילווואט מאשר מערכת מבוססת קרקע בשל התחדשות מבנית, מעליות ערניות, ועבודה במרחב עבודה מוגבל.FLT:0 עלויות Soft FLT:1 כגון היתר, חיבור בין-ידי, מימון יכול להוסיף 40-60 אחוזים עד סך העבודה, מעצבים חייבים להתמקד על עלויות מופחתות או ירידה של 5 שנים, ללא מגבלות זמן מוגבל;

סליחות ו- Permitting Hurdles

גג DGUs חייב לציית לקודי בניין מקומיים (בטיחות אש, עומס רוח, סיסמי), קודים חשמליים (סעיף 705 עבור חיבור בין-תחומי), ולעתים רשויות תעופה אם ליד שדות תעופה:0) אישורים המאפשרים מחיקה של FLT:1 עבור מערכות מקודמות מראש - בדומה לחוק הפחתת ה-Efficiency של קליפורניה - אישור משבועות להורדת מענה לכל ה-iOS-FLT.

בטיחות ואש

מערכות סוללות ודלק מציגות סיכונים אש כי בעלי בתים ובטחנים חייבים לנהל. גג DGUs צריך לשלב:0thermal Runaway מכילות FLT:1, להבה-resistant Complexs, ו- off- off- off- off-Silly דורש סגרה מהירה של מערכות PV ו-Coremeed מקומות ניתוק בבירור.

מזג אוויר ואקלים

גגות עירוניים חשופים לשמש, גשם, שלג, ברד, ורכיבה תרמית.ד.ד.ד. יש להיות חשוף לשמש, גשם, או גבוה יותרFLT:1 וכולל ניקוז כדי למנוע את הגלם. באקלים קר, תנורי סוללות או ארונות מבודדים למנוע אובדן יכולת.

כיוונים עתידיים: יחידות מרובות פונקציונליות ורשתות משולבות

הגל הבא של DGUs קומפקטי יטשטש את הקו בין דור ומערכת בנייה. חוקרים וסטארט-אפים מפתחים:

  • (FLT:0) Solar-thermal-storage Complexspherph 1:1 המשלב חומרים של שינוי שלב (PCMs) לאחסון חום יום לשימוש בשעות הלילה, למעשה שינוי עומס תרמי מהרשת.
  • (FLT:0) רוח אנכית-מואר-מוארית של מגדלים היברידיים מפוLT ( 1:1) שלוכדת רוח בגובהים שונים תוך תמיכה בלוחות PV על צדיהם - מקסימום אנרגיה ללכוד את כל מטר רבוע של גג.
  • (FLT:0)DGUs עם כלי רכב חשמליים משולבים (EV) טעינה FLT) 1:1 אשר משתמשים בדור גג כדי להפעיל ישירות כוח מרפא את pedestals הטעינה, צמצום הביקוש בשירות הראשי של הבניין.

חשוב באותה מידה היא אינטגרציית דיגיטלית:0.10.10.2017: DGU של 2030 יתקשר באמצעות חיישני IoT ובקרי קצה אשר אופטימיזציה של משלוח בהתבסס על שיעורי שירות בזמן אמת, תחזיות מזג אוויר, ובניית דיקור.האלגוריתמים של למידת מכונות יצפו צרכי תחזוקה ויתאים את לוחות הזמנים כדי למקסם את צריכת החשמל העצמי.

מנקודת מבט רגולטורית, הוועדה לאנרגיה מבוזרת (FERC) קידש 1 צו 2222 בארצות הברית פתחה את הדלת למקורות אנרגיה מבוזרים להשתתף בשווקים סיטונאיים.

מסקנה: בניית גג אנרגיה עירונית אחורית אחת בכל פעם

יחידות הדור מבוזרות עבור גגות עירוניים מתפתחות מניסויים נישה לתשתיות הזרם המרכזיות.על ידי עדיפות צפיפות כוח, יעילות מבנית, גניבה אקוסטית, ובקרות חכמות ברשת, מהנדסים יכולים לפתוח את מלוא הפוטנציאל של קווי העיר כנכסי דור.האתגר אינו טכנולוגיה - זוהי התזמורת הזהירה של עיצוב, מדיניות וכלכלה כדי להפוך יחידות קיימא על גגות של מיליון.

כאשר מחירי הקרקע מטפסים ומגבלות רשת מתדקים, החישוב הכלכלי רק ישתפר.בני בניין משקיעים עכשיו במודולרית, קשקשים גג DGUs יוצבו כדי ליהנות מעלויות נופלות, עלייה במחירי החשמל הקמעונאיים, ולהגדיל את הזרמים משירותי הרשת.ה-DGU הקומפקטי אינו רק חלופה נקייה יותר - זו השקעה אסטרטגית באוטונומיה עירונית.

(ב) ◄ .

  • משרד האנרגיה של השמש (FLT:0) U.S. Department of Energy - אינטגרציה אנרגיה סולארית
  • (ב) מעבדה לאומית של אוניברסיטת ברקלי - Distributed Energy ResourcessFLT 1
  • (FLT:0)Capstone Green Energy - Microturbine ProductsveFLT 1
  • סעיף 2222: 29:0;2 - ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇