Защо някои фермери инсталират вертикални фотоволтаици

Вертикалните соларни панели из фермерските поля могат да задържат влагата в почвата, установиха учени (снимка: Институт за политики за устойчива енергия, Япония)

Вертикалните фотоволтаични инсталации във фермите подобряват водната ефективност на напоителните системи и оптимизират производството на слънчева енергия през целия ден, минимизирайки ограниченията заради физическото разположение. Този извод на международна изследователска група потвърждава колко разумно е решението на все повече фермери да инсталират вертикални слънчеви панели из полята си.

Вертикалните слънчеви панели започват да се появяват из ферми в различни краища на света като част от по-цялостната тенденция, известна като агроволтаика. Това е комбиниране на традиционната земеделска или животновъдна дейност във фермите с производство на електричество от фотоволтаици.

По-популярният тип агроволтаика разчита на соларни панели, вдигнати върху носеща конструкция над полето на фермата, гледащи към слънцето. Под тях отглежданите във фермата животни намират сянка по пладне. Тревата под инсталацията често се оказва по-сочна, защото е частично засенчена – пощадена от обедния пек. Земеделците се радват на подобен ефект. Соларните панели защитават насажденията от прегаряне под прякото слънце в обедния зной. Растенията се отблагодаряват с щедра реколта.

Вертикалните фотоволтаични панели във фермите са по-ново решение. То обаче има своите предимства.

Двулицеви соларни панели

Монтирането на вертикални соларни модули стана възможно с развитието на технологията на т. нар. двулицеви слънчеви панели. Те имат две ефективно действащи „лица“. Покрити са със соларни клетки и отгоре, и отдолу. При огряване от слънцето едната повърхност улавя директно попадащите лъчи, за да ги преобразува в електричество, а другата повърхност улавя отразената светлина. Крайният резултат е по-висока ефективност в генерирането на ток от слънцето.

Двупиков модел на работа

Когато двулицевите соларни панели се подредят вертикално в земеделското поле, те образуват своеобразна „стена“. Фотоволтаичните редици могат да се подредят през известно разстояние една от друга, така че помежду им могат да преминават селскостопански машини – трактори с пръскачки, сеялки и др. Разстоянието между редиците може да е различно. То се определя най-вече от вида на земеделската култура, която се отглежда, съответно и от габаритите на техниката, с която се обработва полето.

Този модел обаче поражда промяна в модела на генерация на електричество. Ако традиционните соларни панели, обърнати на юг, започват работа сутрин и плавно увеличават генерацията, достигайки пик по обяд, то редиците с двулицеви панели получават пряка слънчева светлина два пъти в рамките на деня. Така при тях няма пик на генерацията по пладне. Вместо това има два пика, съответстващи на огряването на едната и на другата им страна.

Подобна промяна всъщност е добре дошла за електроенергийните дружества. Те и без друго са изправени пред предизвикателството да се справят с обедния пик на генерацията, който се получава благодарение на традиционните фотоволтаични ферми.

„Агроволтаичното съоръжение предлага профил на генериране с два пика, който позволява разпределението на производството на фотоволтаична енергия през деня“, отчитат и учените, направили най-новото изследване по темата.

Водна ефективност

Наскоро изследователска група, ръководена от университета в Лиеж в Белгия, разгледа потенциала на вертикалната агроволтаика за подобряване на използването на водата и намаляване на ограниченията на PV в региони с тежка суша. Учените фокусираха своя анализ върху чилийския регион Мауле. Той има добре развито селско стопанство е традиционно застиган от периоди на тежка суша.

„Вертикалната фотоволтаика би била осъществима и интересна в много други региони, имайки предвид проблемите, които земеделците имат с недостига на вода и вида на културите, коиот отглеждат“, каза водещият автор на изследването, Роксан Брувайлер. „Решихме да се съсредоточим върху централния регион Мауле поради допълнителния проблем с водния конфликт между фермерите и водноелектрическите централи и значението на напояваните земеделски земи в този регион“.

Според изследователите, разположението на фотоволтаичната система може да намали изпарението на водата от почвата в земеделското поле. Това е фактор, който е известен при агроволтаиката в по-познатата й форма – инсталациите върху носеща конструкция, но е новост, когато става дума за вертикалните соларни системи.

Ами засенчването?

Нежеланото засенчване на насажденията от вертикалните слънчеви панели е незначително, според учените. Всъщност, това изобщо не би имало влияние, когато става дума за по-високи култури, например царевица и слънчоглед.