Energy potential of Rooftop photovoltaic system in buildings and matching analysis with building energy use

Abstract

The increasing global energy consumption in buildings, driven by climate change and economic growth, necessitates the integration of renewable energy sources. Rooftop photovoltaic (PV) energy systems are pivotal for incorporating renewable energy within smart city infrastructures. These systems provide a viable solution to meet escalating energy demands and mitigate environmental impacts. This study evaluates the energy generation potential of rooftop PV systems and their compatibility with the energy consumption profiles of different building types.in this study advanced tools such as ArcGIS for spatial analysis and Meteonorm for weather data are employed to quantify available rooftop areas and assess solar energy potential. The methodology includes a thorough examination of photovoltaic technology, extensive data collection, area calculations, and an analysis of temperature impacts on PV efficiency. The research specifically annual consumption constituting only 21% of its production. Additionally, Bamendil's annual electricity production can cover 10% of Ouargla's total energy consumption. The study concludes that utilizing 21% of Bamendil's rooftop areas could achieve electricity self-sufficiency for the region. This research highlights the considerable potential of rooftop solar installations in areas with high solar insolation to contribute to sustainable energy solutions. have the lowest outputs. focuses on Bamendil. The results indicate that the temperatures negatively affect PV efficiency. The study identifies April and March as peak months for energy production, while July and August The results indicate that Bamendil generates significantly more electricity than it consumes, with

L'augmentation de la consommation énergétique mondiale dans les bâtiments, due au changement climatique et à la croissance économique, nécessite l'intégration des sources d'énergie renouvelable. Les systèmes d'énergie photovoltaïque (PV) sur les toits sont essentiels pour intégrer les énergies renouvelables dans les infrastructures des villes intelligentes. Ces systèmes offrent une solution viable pour répondre à la demande croissante d'énergie et atténuer les impacts environnementaux. Cette étude évalue le potentiel de production d'énergie des systèmes PV sur les toits et leur compatibilité avec les profils de consommation d'énergie de différents types de bâtiments. Dans cette étude, des outils avancés tels qu'ArcGIS pour l'analyse spatiale et Meteonorm pour les données météorologiques sont utilisés pour quantifier les surfaces de toit disponibles et évaluer le potentiel énergétique solaire. La méthodologie comprend un examen approfondi de la technologie photovoltaïque, une collecte de données étendue, des calculs de surface et une analyse des impacts de la température sur l'efficacité des PV. La recherche se concentre spécifiquement sur Bamendil. Les résultats indiquent que les températures élevées affectent négativement l'efficacité des PV. L'étude identifie avril et mars comme les mois de pointe pour la production d'énergie, tandis que juillet et août ont les productions les plus faibles. Les résultats indiquent que Bamendil génère beaucoup plus d'électricité qu'elle n'en consomme, avec une consommation annuelle ne représentant que 21% de sa production. De plus, la production annuelle d'électricité de Bamendil peut couvrir 10% de la consommation énergétique totale d'Ouargla. L'étude conclut que l'utilisation de 21% des surfaces de toit de Bamendil pourrait atteindre l'autosuffisance électrique pour la région. Cette recherche met en évidence le potentiel considérable des installations solaires sur les toits dans les zones à forte insolation solaire pour contribuer à des solutions énergétiques durables