Irradianza solare
La mappa di irradianza solare mostra la quantità di energia solare che un territorio riceve in un anno.
Come leggere la mappa di irradianza solare
La mappa è codificata attraverso una gamma di colore che va dal nero (zona in ombra) al giallo (massimo dell’energia solare incidente).
Cliccando sui simboli in alto è possibile scegliere la stagione. Il primo simbolo a sinistra rappresenta la media annua di tutte le stagioni.
Passando il cursore su ogni edificio viene mostrata la quantità di energia in Wh/m^2/giorno per le stagioni ed in KWh per la media annuale.
La mappa è il risultato delle fotografie georeferenziate scattate dagli aeromobili a pilotaggio remoto (droni) da cui è possibile ricavare, tramite l’elaborazione aero fotogrammetrica, modelli tridimensionali.
La superficie attualmente presa in considerazione è un territorio di circa 5 mila ettari che comprende il centro storico dell’Aquila, alcuni quartieri della periferia est e ovest della città, con le frazioni di Onna, Monticchio, Bazzano, San Gregorio, Paganica, Camarda, Pianola, Bagno e Assergi.
L’energia proveniente dal sole varia nel corso dell’anno e per questo è stata calcolata la media dell’energia incidente in ognuna delle quattro stagioni considerando la media del giorno centrale di ogni stagione come valore fisso di irradianza, nel calcolo non si tiene conto dell’energia riflessa dalle superfici e dell’attenuazione atmosferica.
Il risultato è una mappa in codice di colore che varia dal nero (zona in ombra) al giallo (massimo dell’energia incidente).
L’utente, scelta la stagione desiderata dai pulsanti in alto, potrà apprezzare la variazione del colore e quindi dell’energia incidente su ogni singolo tetto della città e dei territori limitrofi.
Passando il cursore su ogni edificio viene mostrata la quantità di potenza per metro quadro in Wh/m^2/giorno per le stagioni ed in KWh/m^2 per la media annuale.
La mappa di irradianza solare può essere uno strumento importante per contribuire alla pianificazione territoriale e per disporre in generale di molte più informazioni di carattere ambientale che consentano di definire ulteriormente il contesto urbano, anche sotto l'aspetto dell'efficienza energetica.
Inoltre, la mappa dell’irradianza solare consente di individuare meglio le strade che attraversano le zone in ombra e di contribuire alla pianificazione degli interventi dei mezzi spargisale in inverno e, ancora, nella progettazione di aree verdi, di conoscere i tempi di insolazione di una determinata superficie, aiutando nella scelta delle specie vegetali più idonee.
Per avere un riferimento rispetto ai valori in Wattora (Wh) o Kilowattora (KWh) che appaiono passando il cursore sui tetti, prendiamo in considerazione quello dell'edifico del Gran Sasso Science Institute. Con il pulsante della media annua di tutte le stagioni selezionato, si ottiene il valore medio di 2017.54 KWh/m2/year che vuol dire che ogni metro quadro potrebbe produrre in un anno l'energia necessaria a far funzionare duemila asciugacapelli, che assorbono 1Kw ognuno, per un'ora continuativa.
La metodologia utilizzata
Partendo dal sistema bidimensionale delle fotografie scattate dal drone, si passa a quello tridimensionale attraverso l’elaborazione fotogrammetrica, con cui è possibile creare una nuvola di punti ad elevazione (rispetto al livello del mare) e posizione (Latitudine, Longitudine) noti. Dall’interpolazione di questi dati puntuali, si ottiene un modello digitale delle elevazioni, (un'immagine raster o griglia) il Digital Elevation Model (DEM).
Il DEM consente di conoscere la posizione sul globo terrestre di ogni pixel con una risoluzione elevatissima (di circa 7 cm) e può essere utilizzato in un sistema informativo geografico (GIS). Attraverso il DEM è possibile sapere quanto è alto un edificio, quale pendenza ha un terreno, un tetto, una strada e più in generale ottenere informazioni geometriche su un qualsiasi oggetto presente sul terreno, sia anche la chioma di un albero o uno spartitraffico.
Per ottenere la mappa di irradianza solare, dopo il DEM, è necessario costruire altre due mappe: quelle delle esposizioni e quella delle pendenze attraverso cui è possibile calcolare la mappa di irradianza.