加拿大西部大學(xué)的研究人員創(chuàng)建了一個開源在線工具，以簡化屋頂光伏系統(tǒng)部署的工程 分析過程。
“該工具可以很容易地適應(yīng)其他國家，”該研究的主要作者 Joshua M. Pearce 告訴pv magazine。“加拿大的積雪量加上安大略省的監(jiān)管環(huán)境意味著，總體而言，加拿大的指導(dǎo)方針將比其他地方更嚴(yán)格。遺憾的是，現(xiàn)在安大略省的房屋都安裝了小型太陽能系統(tǒng)，房主在屋頂工程 分析上的花費可能比太陽能電池板還要多。主要問題是，我們要為每戶家庭單獨支付工程分析費用。這是多余的，這意味著對相同屋頂?shù)姆治龆际且粯拥?。對每戶家庭都這樣做是非常浪費的。”
據(jù)皮爾斯稱，新在線框架的獨特之處在于它能夠加速工程分析的過程。“對于任何想要鼓勵分布式屋頂太陽能的政府來說，效仿我們的做法并對其所在地區(qū)所有最常見的屋頂類型進行分析是非常有意義的，這可以簡化流程并大幅降低每個人的成本。此外，所有房屋都應(yīng)將太陽能住宅的結(jié)構(gòu)分析作為屋頂基線結(jié)構(gòu)分析的一部分。”
在《太陽能》雜志上發(fā)表的一項研究“使用開源方法簡化屋頂太陽能光伏裝置的結(jié)構(gòu)工程合規(guī)性”中，皮爾斯和他的同事解釋說，加拿大屋頂光伏系統(tǒng)的工程分析成本從 900 美元到 5,000 美元不等，具體取決于位置和項目的復(fù)雜性。
據(jù)該工具的創(chuàng)建者稱，使用該工具可能使加拿大房主在安裝插入式光伏系統(tǒng)時節(jié)省 72% 至 1,600% 的成本，在安裝需要專業(yè)安裝人員的光伏系統(tǒng)時節(jié)省 2% 至 167% 的成本。“即使在美國這個更大的市場，這個工具也是有用的，”他們說，并指出住宅系統(tǒng)的總項目資本成本可以降低高達 25%。
該工具要求用戶創(chuàng)建三份文件，以使其有資格進行屋頂安裝：光伏屋頂布局表、桁架描述和分析表以及問卷表。用戶還需要添加圖片來驗證表格中提供的信息。“雖然這些圖像沒有科學(xué)價值，但它們確實提供了驗證表格中聲明是否正確的信息，”學(xué)者們指出。“然后，該包裹將發(fā)送給當(dāng)?shù)禺?dāng)局，例如根據(jù)管轄范圍的城市或市政官員。”
該在線工具配置為電子表格，其中包括材料屬性、屋頂尺寸和設(shè)計載荷等輸入?yún)?shù)。至少需要將五張圖片連同這三份表格一起提交給當(dāng)?shù)卣芯咳藛T表示，這將自動消除聘請結(jié)構(gòu)工程師的過程。據(jù)報道，這些程序提供了“準(zhǔn)確”的結(jié)構(gòu)工程計算，同時確保符合建筑規(guī)范。
研究團隊還介紹了一個案例研究，針對美國密歇根州一位典型的房主，他計劃安裝一個 5 千瓦的光伏系統(tǒng)。該系統(tǒng)的成本估計為 15,450 美元，額外的工程費用約為 3,000 美元，該項目已獲得 15 年期貸款，房屋位于電力成本低于平均水平的地區(qū)，太陽輻射也低于平均水平。
“使用本文提供的開源工具，房主可以在 13 年內(nèi)收回系統(tǒng)成本，而如果沒有該工具，簡單的回收期將延長至 16 年，”科學(xué)家解釋道。“由于回收期延長至貸款期限之外，如果沒有開源工具，該系統(tǒng)根本無法安裝，因為房主無法承擔(dān)額外的工程費用。”
