Вертикалните покривни фотоволтаични инсталации започват да набират популярност в Европа. Фактът, че се оползотворява пространство, което в противен случай ще пустее, е безспорно предимство, но вертикалният монтаж дава и някои изгоди спрямо наклонения панел.
Интересът към вертикалните покривни PV системи в Европа е нараснал с 210% за последните две години, защото този тип фотоволтаици решават два основни проблема – липсата на достатъчно южни покривни площи и неравномерното производство на ток.
Стандартните покривни фотоволтаични системи с южно изложение „удрят тавана си“. Не че технологията е лоша, напротив – КПД-тата вече надминават 22% за монокристалните модули; проблемът е в изчерпването на подходящите площи.
Имаме все по-малко идеално ориентирани покриви, както и сянка от комини и вентилационни шахти, а и скъпа конструкция за монтаж. Вертикалните инсталации дават нов прочит на идеята за слънчеви централи върху покривите.
Без пикове по пладне
Едно от големите предимства на този вид инсталации е избягването на традиционния производствен пик по пладне. Нека погледнем графиката на производството на двата типа инсталации.
Традиционният панел произвежда най-много около 13:00 часа и рязко пада след 16:00. Вертикалният панел започва да работи още в 8:00 сутринта с 40% от номиналната мощност, а към 17:00 все още държи 35%. Това е благоприятно за електро-мрежата, защото изглажда т.нар. „патешка крива“ – пренатоварването в обедните часове и недостигът вечер.
Почистване
Друг силен аргумент е самоочистването. Да, прочетохте правилно. Вертикалните панели задържат с 60% по-малко прах и птичи изпражнения. Хоризонталните и наклонените панели натрупват мръсотия, която намалява добива с 15-20% за два месеца без дъжд.
Охлаждане
Важен е и температурният коефициент. Фотоволтаиците не обичат горещината. При 75 градуса температура на модула (реалност за тъмен покрив през юли) мощността пада с 12-15%.
Вертикалният панел се охлажда от вятъра от двете страни. В пика на лятото той работи с 8-10 градуса по-ниска температура. Разликата в КПД достига 5-7 процента в полза на вертикалния.
Северни скатове
Голям коз е използването на „неизползваема“ покривна площ. Северните покривни склонове досега бяха табу за фотоволтаиците, защото добивите падаха под 50%.
С вертикален монтаж върху северния парапет обаче получаваме 65-70% от южния добив. За сгради с плоски покриви вертикалните системи освобождават централната част за тераси, климатици или зелени площи.
Съчетание със зеленина
Инсталирането на вертинкални фотоволтаици позволява и съчетаване на соларната генерация с т.нар. зелени покриви. Може да имаме и зеленина, и генерация на едно място.
А това е благоприятно за обитателите, тъй като зелените покриви имат своята голяма стойност в градската среда: намаляват прегряването на покривите, забавят водния отток при дъждове.
Добиви
Германският институт Fraunhofer ISE публикува през октомври 2023 г. данни от 14 пилотни проекта. Добивите варират между 70 и 85 процента спрямо оптимално наклонената южна система.
Европейската асоциация SolarPower Europe отчете през януари 2024 г., че договорите за вертикални покривни инсталации в Германия, Австрия и Швейцария са нараснали от 47 MWp през 2021 г. на 146 MWp през 2023 г. Това прави ръст от 210%.
Недостатъците
Няма идеални технологии. Вертикалните системи изискват по-здрави носещи конструкции, защото вятърът създава значителни натоварвания. При сгради над 25 метра коефициентът на натоварването се удвоява. Това означава по-скъпи анкери и профили – средно с 30% над стандартната покривна система.
Друг компромис е зимното производство. Когато слънцето е ниско (декември и януари), вертикалният панел може да бъде ощетен откъм огряване. Добивът може да спадне с 25-30% спрямо летния.
За разлика от него, наклоненият южен панел зиме дава 40-45%. Ако разчитаме на фотоволтаици за отопление с термопомпа, трябва да сме наясно с това.
Заключение
Вертикалните покривни фотоволтаици не са заместител на традиционните. Те са допълнение, което решава специфични градски казуси. Все пак цифрите от Германия и Франция показват едно – това не е мода, а инженерен отговор на ограниченията на градската среда.
