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Publicação
Potencial solar em espaço livre urbano
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Orientador(es)
Resumo(s)
A energia tem um papel central no nosso quotidiano, seja a nível micro (e.g. pessoal) ou a nível macro (e.g. economia dos países). Nas últimas décadas, devido à contínua e intensiva expansão urbana tem-se assistido a um aumento do consumo de energia. Este aumento origina impactos negativos sobre o ambiente, levando a uma procura por soluções energéticas alternativas que visem o equilíbrio entre a viabilidade económica e o abastecimento energético, sobretudo nessas mesmas áreas urbanas. A energia solar surge como uma resposta proveitosa que coaduna diferentes interesses. No entanto, para que seja possível promover o uso da energia solar em ambiente urbano e implementar os sistemas solares é necessário, em primeiro lugar, conhecer as características e a distribuição geográfica das melhores localizações. Neste contexto, o objectivo desta dissertação foi criar um modelo solar que permita caracterizar, estimar e quantificar o potencial solar do espaço intra-urbano, i.e., áreas de espaço livre. Como tal, recorreu-se ao modelo matemático solar Solar Analyst, um modelo integrado num Sistema de Informação Geográfica (SIG). Através do método solar ratiation area aplicou-se uma metodologia a quatro áreas do município de Lisboa (Alta de Lisboa, Baixa, Madre Deus e Parque das Nações), escolhidas por representarem distintas morfologias urbanas, permitindo desta forma explorar o robusto conjunto de parâmetros integrados neste modelo. Os resultados finais obtidos, referentes ao dia 21 de Dezembro, resultam da optimização desse conjunto de parâmetros (e.g., a resolução do modelo definida por um Sky Size de 4000x4000 e as 360 Direcções de cálculo), e apenas comtemplam os valores de radiação directa. Assim, com base na optimização obteve-se o valor mais elevado de radiação solar directa para a área de Madre Deus com um total de 608,65 Wh/m2, seguindo-se a área de Alta de Lisboa que apresentou o valor de 616,24 Wh/m2, a área da Baixa obteve 610,37 Wh/m2 e, por fim, o Parque das Nações foi a área que apresentou valores mais baixos de radiação solar directa com 603,31 Wh/m2.
Energy has an essential role in our daily lives, on a micro (e.g. personal) or macro (e.g. economy countries) level. The last decades has been associated with the increase in the power consumption largely due to the continuous and intensive urban growth. The increase of power consumption gives rise to negative impacts on the environment, leading to a search for alternative energy solutions aimed to achieve a balance between economic viability and energy supply especially in those urban areas. Solar energy arises as the answer. In order to insure the implementation of solar energy in urban environment it is necessary to know the characteristics and the geographical distribution of the more suitable locations for solar systems integration. In this context, the aim of this dissertation is to create a solar model that characterize, quantify and estimate the solar potential of intra-urban space. The integration of solar models in Geographic Information Systems (GIS) is a powerful tool in the solar modeling theme. Solar Analyst was the mathematical model option and the Solar Radiation Area the method applied. This methodology was implemented in four areas of Lisbon (Alta de Lisboa, Baixa, Madre Deus and Parque das Nações), selected for their different urban morphologies. The outputs result from an optimization of the models sets parameters (e.g. resolution sky model, defined by 4000x4000 Sky Size, and 360o directions) applied to 21st December only direct solar radiation values are include. Based on the optimized set of parameters, for each area we have obtained different direct solar radiation maximum values. The highest value was for the Alta de Lisboa with 616.24 Wh / m2, second was Madre Deus with 608.65 Wh / m2, third was Baixa with 610.37 Wh / m2 and the lowest value was for Parque das Nações with 603.31 Wh / m2.
Energy has an essential role in our daily lives, on a micro (e.g. personal) or macro (e.g. economy countries) level. The last decades has been associated with the increase in the power consumption largely due to the continuous and intensive urban growth. The increase of power consumption gives rise to negative impacts on the environment, leading to a search for alternative energy solutions aimed to achieve a balance between economic viability and energy supply especially in those urban areas. Solar energy arises as the answer. In order to insure the implementation of solar energy in urban environment it is necessary to know the characteristics and the geographical distribution of the more suitable locations for solar systems integration. In this context, the aim of this dissertation is to create a solar model that characterize, quantify and estimate the solar potential of intra-urban space. The integration of solar models in Geographic Information Systems (GIS) is a powerful tool in the solar modeling theme. Solar Analyst was the mathematical model option and the Solar Radiation Area the method applied. This methodology was implemented in four areas of Lisbon (Alta de Lisboa, Baixa, Madre Deus and Parque das Nações), selected for their different urban morphologies. The outputs result from an optimization of the models sets parameters (e.g. resolution sky model, defined by 4000x4000 Sky Size, and 360o directions) applied to 21st December only direct solar radiation values are include. Based on the optimized set of parameters, for each area we have obtained different direct solar radiation maximum values. The highest value was for the Alta de Lisboa with 616.24 Wh / m2, second was Madre Deus with 608.65 Wh / m2, third was Baixa with 610.37 Wh / m2 and the lowest value was for Parque das Nações with 603.31 Wh / m2.
Descrição
Palavras-chave
Sistemas de informação geográfica - SIG Potencial solar - espaço intra-urbano - Lisboa (Portugal) Solar analyst - modelo matemático Solar Radiation Area - método Teses de mestrado - 2016