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検索リスト
- 連邦空港における選択された太陽光発電技術を評価するための技術ガイダンス
レポートのトピックとディスカッション
完全な詳細な研究は上記の「検索リスト」にありますが、以下に記載されているデータは被験者の解釈であるか、レポートからそのまま引用されたものです。
FAAは空港の太陽光発電について何と言っていますか
太陽エネルギーは、1990 年代初頭以来、再生可能エネルギー発電の主流の形式として進化してきました。太陽エネルギーは、空港や航空業界にとって、現場の電力需要を満たし、エネルギーコストを削減する機会となります。太陽エネルギーはあらゆる分野、特に航空分野で恩恵を受けると考えられていますが、いくつかの新たな未知の問題も引き起こします。最も大きなものは、通信システムにおけるグレア（または反射率）と周波数干渉の可能性であると言われています。前述の 2 つとその他のいくつかの課題により、FAA はこの技術の承認プロセスを検討し、策定しました。
空港環境に関しては、航空活動に使用されず、したがって空港や代替開発にとってほとんど価値のない場所に PV を設置することができます。[1]
太陽エネルギーは空港にどのような影響を与えるのか
その理由は、十分なスペースが利用可能であり、空港自体による膨大な電力需要があるため、空港に対する電力部門の大きな関心につながっています。しかし、先に進む前に、航空業界特有の新たな課題が数多くあります。
ここには、財政的自立と空港収益の維持に関する空港スポンサーの連邦義務、および国の環境政策のほかに、大きな懸念事項が 3 つあります。
反射率とグレア
多くの場合、他に情報が入手できない場合、パネルと相互作用する太陽エネルギーの推定値として 1000W/m^2 が計算に使用されます。サンディア国立研究所の研究者らによると、7～11 W/m^2 (または 650～1,100 ルーメン/m^2) の光が到達すると、4～12 秒間の閃光失明 (つまり、視力が回復するまでの時間) が発生します。目。[2]
反射光が「鏡面」であるか「拡散」であるかを考慮する必要があります。鏡面反射は、より集中したタイプの光反射であり、反射面が滑らかで磨かれている場合に発生します。PV パネルから鏡面反射される光の正確な割合は現在不明です。非常に特殊な状況を除いて、フラッシュブラインドは鏡面反射によってのみ発生する可能性があります。[1]
FAA には空港の太陽光発電設備と潜在的なグレアに関する特定の基準はなく、必要とされるグレア分析の種類は異なる場合があります。敷地の詳細 (既存の土地利用、プロジェクトの場所、規模など) に応じて、許容可能な評価には次の 1 つ以上の評価レベルが含まれる可能性があります。[1]
(1) 管制塔、パイロット、空港職員と協議した潜在的な影響の定性的分析
(2) FAAタワー担当者と連携して、予定地で太陽光パネルによる実証フィールドテストを実施
(3) 幾何学的分析により、影響が予測される日時を決定します。
- ベースラインの反射率条件の評価 - 太陽光発電からのグレアは、建物、傾いた小屋、水域などの空港の既存のグレア源と合わせて考慮する必要があります。
- 幾何学的分析 - 太陽の位置は時間や季節とともに継続的に変化するため、太陽光発電パネルの反射挙動とその影響を確認する必要があります。
- 現場でのテスト - 実際のデータは予測と異なる可能性があるため、現場でサンプルに対して実際のテストを随時実行します。
レーダー干渉
空域への物理的侵入
報告書で検討した太陽光発電システム（PVモジュール以外）
必ずしもすべてが発電事業者と呼ばれるわけではありませんが、問題を解決する目的で使用される電力を節約するため、発電事業者と呼ばれます。
集光型太陽光発電
- システムは、大規模なアレイの大きな反射面を使用して、太陽のエネルギーを固定点に集中させ、強烈な熱を生成します。
利点- 加熱された流体を使用してエネルギーを貯蔵し、後で電力を供給できます
短所- 中央の受信塔は確実に空域を侵害し、反射率などの問題が発生します (太陽光発電、熱プルーム、レーダー干渉と比較して、吸収ではなく反射に基づいているため重要です。
太陽熱温水器
- 名前が示すように、これらは給湯パネルであり、電気を生成しません。電気が暖房に使用され、継続的に需要がある場合に適した方法です。
利点- 反射率、熱プルーム、レーダー干渉、さらには領空侵犯に関しても問題がありません。
デメリット- 空港システムと比べて国内での利用に適している
蒸散ソーラーコレクター
- システムは壁に熱を吸収する金属表面を使用し、太陽のエネルギーを空気加熱に集中させて換気します。
利点- 反射率、熱プルーム、レーダー干渉、さらには領空侵犯に関しても問題がありません。
短所- これらのシステムは、暖房期間が長い晴天の気候で特に効果的です。
空港の設計基準
空港システム内のすべての空き地を太陽光発電に使用できるわけではないことを理解することが重要です。以下のような場所は明確に理解する必要があります - [1]
- 建築制限線
- クリアウェイ
- オブジェクトフリーエリア
- 誘導路安全エリア
- 障害物フリーゾーン
- 滑走路防護ゾーン (RPZ)
- 滑走路安全区域 (RSA)
- 誘導路オブジェクトフリーエリア
提案されている太陽光発電プロジェクトと航空活動との適合性を判断する際には、次の点を考慮する必要があります。[1]
- プロジェクトは、滑走路物体フリーエリア、障害物フリーゾーン、滑走路安全エリア、誘導路物体フリーエリア、または誘導路安全エリアに配置することはできません。
- このプロジェクトは、空道を含む空域の下限を定義する仮想の表面を通過することはできません。
- このプロジェクトでは、まぶしさが空域の安全に影響を与えないことを証明する必要があります。
- プロジェクトは、航空活動に指定されていない空港の敷地を使用するか、正式な土地解放または土地利用の変更を要求する必要があります。
RPZ - 名前が示すように、通常はいかなる種類の建設にも利用可能ではありませんが、「フレズノ・ヨセミテ国際空港での太陽光発電プロジェクト」のような例外的なケースが存在し、適切な検討の結果、いくつかの例外が設けられています。
テイクアウェイポイントを使用したケーススタディ
デンバー国際空港
2 つのプロジェクトが実行され、1 つは単軸トラッキング システムを使用し、もう 1 つは固定マウントを使用しました。固定マウントの方がより堅牢で、風、埃、摩耗による影響が少ないため、メンテナンスのコストと頻度が削減され、より収益性が高いことが判明しました。
フレズノ・ヨセミテ国際空港
この空港は、航空交通に関連した位置のため、このエリアは人の定期的な立ち会いを必要とする土地利用には使用できないことが判明した後、RPZエリアを使用しました。さらに、無人構造物は、進入ゾーンに侵入しない低プロファイルのもののみに限定されました。これらの理由により、この土地には価値がほとんどなく、太陽光発電プロジェクトに非常に適した場所でした。
Metropolitan Oakland International Airport
]A great example where three of the major concerns of an airport+Solar colaboration was solved.
- Panels were kept at a minimum distance of 500ft from the nearest Radar system.
- Panels were positioned keeping Air traffic control tower in mind and it was made sure the effective glare from the panels was not a concern at any time of the year.
- The panels were located approximately 400 feet from the runway avoiding any penetration of the imaginary surface of airspace.
Random Points
The electricity conversion efficiency for today's photovoltaic panels is between 6 and 20% of the total energy available. In comparison, the burning of fossil fuels is about 28% efficient. Also, as operating panels age and degrade, their efficiency goes down (on average about 0.5% each year).
- With stationary water bodies close to airports, can we have floating panels (Saves a lot of space, probably will solve problems related with glare, airspace etc, might need longer transmission and probably not owned by airport)
- RPZ-Runway protection zones are suitable unused areas to explore. In general, the FAA does not recommend that airports locate solar projects in the RPZ. However, the FAA will review specific airport proposals like the one presented by Fresno Yosemite International Airport on a case-by-case basis.
- Airspace Penetration???
- FAA says - The exact percentage of light that is specularly reflected from PV panels is currently unknown. However, because the panels are a flat, polished surface, it is a reasonable assumption that most of the light is reflected in a specular way and thus is fundamentally different from that reflected off a rougher surface.
Often 1000W/m2 is used in calculations as an estimate of the solar energy interacting with a panel when no other information is available. According to researchers at Sandia National Lab, flash blindness for a period of 4-12 seconds (i.e., time to recovery of vision) occurs when 7-11 W/m2 (or 650-1,100 lumens/m2) reaches the eye. Using the previously mentioned value for solar irradiance, this would mean roughly 20 W/m2 are reflected off of a typical PV panel. This is close to that of water
- To minimize unexpected glare, windows of air traffic control towers and airplane cockpits are coated with anti-reflective glazing and operators will wear polarized eye wear. Potential glare from solar panels should be viewed in this context. Any airport considering a solar PV project should first review existing sources of glare at the airport and the effectiveness of measures used to mitigate that glare.
- The exact percentage of light that is specularly reflected from PV panels is currently unknown.
- ソーラーパネルから反射される光の強度は距離が離れるにつれて減少するため、フラッシュブラインドを避けるためには太陽光の反射面からどれくらいの距離が必要かという質問が適切です。この距離は問題の配列のサイズに直接比例することが知られています[3]が、完全に答えるにはさらなる研究が必要です。固定（管制塔）および移動（航空機）の感受性受容体に対する潜在的な影響を評価できる航空固有の動的モデルは、有益なツールとなるでしょう。[1]