מערכת פוטו-וולטאית אנכית מזרח-מערבית עם אפקט מייצב

מדענים מהאוניברסיטה למדעים שימושיים בלייפציג חקרו את ההשפעה הפוטנציאלית של פריסה בקנה מידה גדול של מערכות פוטו-וולטאיות אנכיות הפונות למערב-מזרח בשוק האנרגיה הגרמני. הם מצאו כי למתקנים כאלה יכולה להיות השפעה מועילה בייצוב הרשת הלאומית בהשוואה למפעלי PV קרקעיים רגילים, תוך מתן שילוב רב יותר עם פעילויות חקלאיות.

החוקרים השתמשו במודל ה-EnergyPLAN, שפותח על ידי אוניברסיטת אלבורג בדנמרק, המשמש בדרך כלל כדי לדמות הפעלה משעה לשעה של מערכות אנרגיה לאומיות כולל מגזרי החשמל, החימום, הקירור, התעשייה והתחבורה. המחקר עוזר לחזות כיצד תיראה מערכת האנרגיה הגרמנית עד 2030 אם ייפרסו יותר מערכות PV אנכיות.

"שינינו באופן שיטתי רק שני פרמטרים: ראשית, חלק הכוח המותקן עבור דגמי PV שונים", אמרו אנשי האקדמיה, וציינו כי עוקבים סולאריים לא נחשבו. שנית, נבחנו שני תרחישים - אחסון אנרגיה משולב או לא משולב בקנה מידה גדול".

עבור מערכת קרקעית רגילה, המדענים שקלו ייצור כוח משוער באמצעות 20-זוית הטיה של מעלות ובממוצע של 1020 ואט/וואט. עבור מערכת אנכית דו-צדדית הפונה מערבה מזרחה, הניחו מקדם דו-צדדי של 90 אחוז ודור שנתי של 999Wh/W, בעוד שלמערכת אנכית הפונה לצפון-דרום, הייצור השנתי נקבע על 926Wh/W.

במודל שלנו, הביקוש לחשמל עולה ל-1214 TWh/a בשנת 2030, בעיקר על סמך הנחות לגבי התייעלות אנרגטית ומעבר דלק", אמרו. חוסר הוודאות הגדול ביותר הוא חימום מבנים ותעשייה".

הם גם לוקחים בחשבון את העלות הגבוהה יותר של לוחות דו-צדדיים ואת העובדה שההספק הניתן להתקנה ליחידת שטח עבור התקנות אנכיות מופחת על ידי השפעות הצללה, שכן שורות המודולים מרוחקות בדרך כלל בין 8 ל-12 מטרים זה מזה, מה שבתורו מגדיל את החיווט עלויות.

לדבריהם, "יש לחלק את העלות הנוספת של הקרקע עצמה ליתרונות של שימור שימוש בקרקע חקלאית או בשל קידום המגוון הביולוגי".

המדענים גילו שמערכות PV אנכיות יכולות להעביר את ייצור השמש לזמנים של ביקוש לחשמל גבוה יותר, עם יותר כוח זמין בחורף, ובכך להפחית את הקיצוצים הסולאריים.