Door Guus de Koning

Bij Solar Monkey zijn we trots op de accuraatheid van onze opbrengstberekening. Bij het verschaffen van garanties op de opbrengst is het van groot belang dat deze berekening exact en betrouwbaar is. In het geval van schaduwwerking door nabije bomen of bebouwing zijn hiervoor slimme rekenmodellen ontwikkeld op basis van hoogtedata. Daarbij wordt eerst voor ieder zonnepaneel een horizonscan gemaakt, zoals te zien is in afbeelding 2. Bij de constructie en analyse hiervan komen nogal wat vragen kijken. Als stagiair bij Solar Monkey heb ik me bezig gehouden met het optimaliseren van de rekenmodellen. Dit met als doel om een balans te vinden tussen de rekentijd en accuraatheid van de modellen.

Figuur 1. Schaduwanalyse van de skyline van Rotterdam aan de Maas. Bijbehorende hoogtedata is afgebeeld in figuur 2.

Als uitgangspunt voor het bepalen van de 3D omgeving gaan we uit van het Actueel Hoogtebestand Nederland (AHN) van de overheid. Deze data is met vliegtuigen ingevlogen, waarbij LiDAR afstand-sensoren zijn gebruikt om voor iedere halve meter in Nederland de exacte hoogte te bepalen. In figuur 2 is een voorbeeld weergegeven van deze AHN data van de omgeving van Rotterdam aan de Maas. De kleur geeft daarbij de hoogte aan. Water is weergegeven als blauw en de hoogte stijgt van groen via oranje naar rood. Een rood gebouw is dus hoger dan een oranje gebouw.

Figuur 2. AHN data voor Rotterdam aan de Maas (Bierstraat 18). De richting van de gele pijlen correspondeert met de schaduwanalyse achter de gele lijnen in figuur 1. Water is blauw en de hoogte stijgt van groen via oranje naar rood.

Voor de schaduwanalyse kijkt Solar Monkey 360 graden in de rondte en bepaalt op deze manier de horizon uitsnede, vanuit het gezichtspunt van een zonnepaneel.  Zo komt de richting van de gele pijlen in figuur 2 overeen met het stukje horizon achter de gele lijnen in figuur 1. Bij de doorgetrokken pijl zijn twee hoge gebouwen zichtbaar en dat resulteert in een groot obstakel en dus schaduwval. Bij de gestippelde pijl staan geen hoge gebouwen en is er dus ook geen obstakel te zien in de horizon. Zo zijn er nog een aantal andere gebouwen die rondom dit adres staan en schaduwval creëren. figuur 1 is dus eigenlijk niets anders dan een platgeslagen halve bol. Eigenlijk doen we precies hetzelfde met 2D landkaarten van een 3D wereldbol! Deze horizon uitsnede wordt vervolgens gebruikt om te bepalen hoeveel zonlicht op welk tijdstip en jaargetijde wordt geblokkeerd door de omgeving.

Nu heb ik mijn onderzoek met name gericht op de afstand tot waar het schaduw silhouet gemaakt moet worden. Des te groter deze afstand, des te meer omgeving er wordt meegenomen. Echter duurt de berekening ook langer naarmate de afstand groter wordt. Om de relevantie van deze vraag te visualiseren, geeft figuur 3 weer welke gebouwen op welke afstand staan. Des te verder weg, des te vager het gebouw is weergegeven. Een te kleine afstand kan er dus voor zorgen dat bepaalde gebouwen niet worden meegenomen in de analyse en zal de verwachte energieopbrengst hoger uitvallen dan daadwerkelijk het geval zou zijn. Hieruit heb ik correlaties ontdekt tussen de afstand en de totale schaduwanalyse, zodat we de meest optimale afstand kunnen kiezen voor een accurate maar toch snelle berekening.

Figuur 3. Een schaduwanalyse van de skyline van Rotterdam aan de Maas (Bierstraat 18) met diepte. Des te verder weg een gebouw, des te vager.

Op deze manier blijven we werken aan rekenmethoden die zowel snel als accuraat zijn. En daarmee kunnen we onze klanten goed inzicht leveren over de door hen ontworpen zonnepaneel-systemen!

Heb jij ook de ambitie om groter te worden? Wij helpen je vooruit! Probeer eens een gratis webinar.

Jan Pieter, Chief Monkey

Stay informed by subscribing to the newsletter

    Waar wacht je nog op?

    Sluit je aan bij de honderden installateurs
    die al zorgeloos de zon verkopen.

    Gratis proberen