Групите слънчеви панели, които се разклоняват под форма на стъбла и клони, произвеждат повече енергия и запазват естествената гора
Възможно ли е слънчевите панели да не са поставени хоризонтално върху обширни масиви земя, а вертикално - върху конструкции с форма на дърво, където панелите се монтират в короната? Да! И идеята не е нова. Но Дан-Би Ум от Корейския морски институт в Бусан ѝ вдъхва нов живот с надеждата, че фотоволтаиците могат да генерират повече енергия, а изчезващите гори да бъдат запазени.
Според Ум по-големи или по-малки групи слънчеви “дървета” – нещо като фотоволтаични “горички”, в които носещите конструкции се разклоняват като стъбла и клони, не само могат да запазят 99% от истинската гора, но и да бъдат по-енергийно ефективни.
“Линейно разположение на десетки такива структури постига превъзходен енергиен капацитет в сравнение с конвенционалните фиксирани панели, като същевременно запазва съществуващата горска покривка”, пише Ум в журнала Scientific Reports.
Иноваторът защитава визията си, като прави тест в крайбрежни гори в Южна Корея, за да разбере какъв ще е ефектът от инсталирането на групи слънчеви “дървета”. Като използва сателитни изображения от Google Earth, той прави симулации, при които поставя фотоволтаичните горички по пътеки или на границите на естествените гори на интервал от 20 метра. Чрез задълбочен количествен виртуален модел той сравнява енерията, генерирана от конвенционални плоски панелни паркове, с тази, произведена в слънчевата “гора”. Резултатите са впечатляващи. Ум доказва, че дори само 63 инсталирани дървета, оборудвани с панели, могат да произведат колкото 1 мегават, генериран от конвенционална електроцентрала. При това съществуващата гора остава непокътната. Изчисленията показват още, че
слънчевите “дървета” в група могат да запазят 99% от горите,
в сравнение с едва 2%, когато панелите са върху плоски инсталации.
“Методологията може да има широко приложение в други държави, които търсят разширяване на възобновяемата енергия, като същевременно запазват горските екосистеми”, казва Ум.
Тъкмо запазването на естествената гора е главна движеща сила на иноватора. “Инсталирането на конвенционални плоски слънчеви паркове изисква изсичането на големи масиви гори. Това напълно ще унищожи биоразнообразието на горските екосистеми”, смята ученият. Според данните, които цитира, обезлесяването, свързано със слънчевите паркове в Южна Корея, се е увеличило повече от четири пъти между 2016 и 2018 г. - от 529 хектара до 2443 хектара.
“Инсталациите с фиксирани панели изискват елиминиране на 98% от гората в някои райони”, напомня Ум. Такъв е случаят с една зона в окръг Госеонг в Южна Корея. В района на слънчевата електроцентрала YoungJin горските масиви са почти напълно изсечени.
Корея далеч не е единствената страна, която има този проблем, и новата идея може да помогне той да бъде решен.
Слънчевите “горички” могат да бъдат обещаващо двойно решение и за съвместяване на енергийните и екологичните приоритети, които много често изглеждат взаимно изключващи се. Глобалната среща на върха за климата COP 30 в Бразилия през ноември обаче поставя ясна цел - хем да се утрои капацитетът за възобновяема енергия до 2030 г., хем да спре обезлесяването.
С иновацията на Ум целта изглежда по-лесно достижима.
Освен генерирането на чиста електроенергия слънчевите “горички” в градовете могат да донесат и други ползи. Идеите варират от
осигуряване на сянка за хора и автомобили
до оформяне на зарядни портове за електрически коли или охлаждащи системи срещу рекордни жеги.
Друго предимство на масивите от слънчеви “дървета” е, че изискват много по-малко земя в сравнение с конвенционалните фотоволтаици. Дизайнът позволява на светлината да достига до растенията под конструкцията, като същевременно може да бъде улавяна от панелите горе. Добрата новина е, че инсталирането на панелите по този иновативен начин не засяга крайното количество произведена енергия, което може да ги направи много по-изгодни от конвенционалните фотоволтаични масиви особено в страни, където земята е скъпа и не достига.
Това не е първият път, в който се появява идеята за слънчеви “дървета”. Преди няколко години Институтът за инженерни проучвания CSIR-CMERI в Индия създаде “дърво”, на което са поставени 35 слънчеви фотоволтаични модула, всеки от които с мощност 330W. Повечето подобни проучвания досега обаче разглеждаха само производителността на отделните устройства без анализ какво бихме могли да спечелим, ако тези слънчеви “дървета” се обединят в гора.
Все пак учените не си затварят очите пред предизвикателствата. Тепърва им предстои да мислят как да преодолеят засенчванията между “клоните” на фотоволтаичните “дървета”, които намаляват ефективността. Може би затова все още не са много фирмите, които произвеждат панели, проектирани за слънчеви дървета, а разходите за монтаж на панели върху „дървета“ все още остават по-високи от традиционните слънчеви паркове.
