Päikeseparkla: päikesevarjualused autodele ja päikeseparklad – jätkusuutlik viis fotogalvaanika kasutamiseks asfaltpindadel

Asfaltkatted on paljudes linnades laialt levinud ja pakuvad piisavalt ruumi päikesepaneelidega autovarjualuste ja päikeseparklate paigaldamiseks. Seda tüüpi fotogalvaanika on eriti jätkusuutlik, kuna see paigaldatakse olemasolevatele pindadele ega vaja uut maad. Samal ajal aitab päikesepaneelide pakutav varjutus vältida linnade soojussaarte teket, kuna ülekuumenenud tänavad on linnapiirkondade üks suurimaid kliimaprobleeme. Lisaks aitavad päikesepaneelidega autovarjualused ja päikeseparklad vähendada keskkonnamõju heitmevaba elektrienergia tootmise kaudu.

Linnade soojussaarte probleem on suur ja tõsine, kuid enamik inimesi ei tea, mida nad sellega teha saavad. Linnaplaneerimine on linnakeskkonna ülekuumenemise vastu võitlemisel võtmetegur. Kliimateadlase dr Ebi Kryptoni sõnul on „79% ülemaailmsetest CO2 heitkogustest otseselt või kaudselt seostatav linnategevusega“. See kõrge kasvuhoonegaaside heitkoguste süü protsent näitab tohutut survet, mille all meie linnad rahvastikutiheduse kasvades on. Kahjuks kipuvad paljud tänapäeva arhitektid ja linnaplaneerijad oma projektides aktsepteerima soojust kui vältimatut elementi. Kuid lootust on – kui me omaks võtame ja rakendame kliimaga kohandatud arhitektuurilahendusi, aitab see piirata globaalset soojenemist 1,5–2 °C-ni.

Lisateavet selle kohta siin:

• Roheline nutikas linn: roheline taristu ja heitmevaba elektrivarustus

Nutikas linn: roheline taristu ja elektrivarustus – Pilt: Xpert.Digital / studiostoks|Shutterstock.com

DeLorean Poweri Šveitsis läbi viidud uuring näitas , et töötajate parkimiskäitumine vastab ideaalis toodetud päikeseenergia hulgale. Elektriauto päevane läbisõit on läbitav peaaegu iga ilmaga ja ülejääva energia saab võrku suunata. Parklas aastane päikeseenergia tootmine vastab sõiduki energiavajadusele. Päikeseparklatel on kõigist taristusektoritest suurim potentsiaal elektrienergia tootmiseks. Šveitsis on iga registreeritud auto kohta umbes kaks parkimiskohta. Sobivates piirkondades võiks see toota üle 10 teravatt-tunni päikeseenergiat aastas (15% praegusest elektritarbimisest). „On hämmastav, kui vähe on pilootjaamu,“ väitsid uuringu autorid. Lisaks kaitseb selline katus autot ilmastikuolude eest ja vähendab suvist kuumenemist.

Föderaalse Statistikaameti (FSO) analüüsi kohaselt on Šveitsis vähemalt 5 miljonit maapealset parkimiskohta (6400 hektarit) ja ligikaudu 4,7 miljonit registreeritud sõiduautot. Need parkimisalad registreeriti digitaalse meetodi abil, mis tuvastab ainult suuremad külgnevad alad, mitte üksikuid parkimiskohti. Liikluseksperdid hindavad seetõttu, et parkimiskohti on 8–10 miljonit. See on umbes kaks auto kohta.

Teise uuringu „Päikeseenergia tootmine taristurajatiste ja ümberehitusalade jaoks“ kohaselt on maapealsetel või avatud parkimisaladel kõigist taristualadest suurim PV-potentsiaal. Need alad suudavad aastas toota kuni 10 teravatt-tundi (TWh) PV-elektrit. See viib Šveitsi elektrienergia kogutoodangu 65,5 TWh-ni.

Keskmine parkimisala on 12,5 ruutmeetrit (2,5 meetrit x 5 meetrit). See on ka ala, mida päikesekatus peab katma. Päikesepaneelide süsteemi energiatootlikkus sõltub paljudest teguritest, sealhulgas päikesekiirgusest, komponentide efektiivsusest ja moodulite orientatsioonist. Thurgaus saab 1 kW paigaldatud päikesepaneelide võimsusega toota umbes 1000 kWh elektrit aastas (1000 kWh 1 kWp kohta).

Sõltuvalt kasutatavatest PV-moodulitest nõuab 1 kWp 4–8 ruutmeetrit paigaldatud võimsust. See uuring eeldab 5 m² kWp kohta. Seega saab paigaldada 12,5 m² suuruse parkimiskoha 2,5 kWp süsteemiga, mis toodab aastas 2500 kWh päikeseenergiat. Keskmine Šveitsi leibkonna tarbimine on umbes 4500 kWh aastas (välja arvatud küte, ventilatsioon ja elektriautod).

Autovarjualuse süsteemi moodulkonstruktsioon on eeliseks, võimaldades katuse kohandamist peaaegu iga parkimiskohaga, tagades seeläbi parkimisala jätkuva hea kasutamise ja laiendatavuse.

Kahepoolsed moodulid võimaldavad suuremat valguse läbilaskvust läbi varjualuse. See on visuaalselt atraktiivne ja suurendab päikeseenergia saagikust, kuna need PV-moodulid saavad ära kasutada ka altpoolt tulevat valgust, pakkudes seega 10–20% rohkem energiat. Praegu ei ole kahepoolse tehnoloogia laialdaselt kasutusel, kuna selle majanduslik tasuvus pole moodulite kõrgemate hindade tõttu garanteeritud. Siiski eeldatakse, et see tehnoloogia muutub lähiaastatel laiemalt levinuks.

Meie 4+2+ modulaarses ja skaleeritavas päikesepaneelidega autovarjualuse süsteemis, mis kasutab poolläbipaistvaid ja kahepoolseid mooduleid, kehtivad need punktid ja on juba iseenesest konkurentsivõimeline hinnaalternatiiv :

Päikesekatuse valikud spetsiaalselt sõidukitele – pilt: Xpert.Digital

Lisateavet selle kohta siin:

• Numbrid, andmed, faktid: Päikeseväelane, autokatus koos Soardachiga, katusevariandid võrdlemiseks ja proovide parkimispinnaga elektritootlusega

Piiritu: Modulaarne ja skaleeritav päikesevarjualune autodele ja veoautodele

Piiritu: Modulaarne ja skaleeritav päikesevarjualune autodele ja veoautodele

Tehnilised andmed: Modulaarne ja skaleeritav päikesevarjualune autodele ja veoautodele

Tehnilised andmed: Modulaarne ja skaleeritav päikesevarjualune autodele ja veoautodele

Eelised lühidalt:

• Paindlik ja modulaarne (skaleeritav) disain
• Sõiduautode kliirens alates 2,66 m (veokite puhul pikendatav 4,5 m-ni või rohkem)
• Parkimiskoha sügavus autodele kuni 6,1 m, vastasküljel on võimalik kuni 12,5 m.
  Sügavus sõltub kasutatavate päikesemoodulite mõõtmetest.
• Päikesepaneelidega autovarjualune süsteem on optimaalselt projekteeritud poolläbipaistvate päikesemoodulite jaoks, millel on
  12%/40% valguse läbilaskvus (!) – ja on sertifitseeritud pea kohal paigaldamiseks.
• Lisavarustusena saadaval võimsa LED-valgustusega, hämardatava ja liikumisanduriga
• Sobib ka kaldus paigutusega parkimiskohtadele
• Vundamentidega seotud varjatud kulusid ei ole.
  Kasutatakse punktvundamente (kõige ökonoomsem variant, konstruktsiooni stabiilsuse tagamiseks pole vaja ulatuslikku betoonplaatide jms kaevamist) või paigaldatakse alusplaatidega, olenevalt olemasolevatest pinnasetingimustest/asfaldist.

Täiendavad allikad:

• Päikesepaneelidega autovarjualuste maapealse vundamendi kulutegur
• Päikesepaneelidega autovarjualused kohtades, kus standard enam ei kehti – optimaalne lahendus igale väljakutsele päikesekatusega avatud parkimiskohtadele
• Solarcarport Systems: mis on parem ja/või odavam variant?
• Päikesepaneelidega varjualuse strateegia avatud parkimiskohtade jaoks
• Modulaarne päikesepaneelidega autovarjualune süsteem igaks otstarbeks ja olukorraks

Veoauto päikesevarjualune süsteem

Kuna 4+2+ samba tehnoloogia pakub parkimiskoha katusesüsteemi jaoks kõige paindlikumat lahendust (nii tehniliselt kui ka hinna poolest), saab seda vastavate modifikatsioonidega hõlpsalt laiendada ja rakendada ka suurematele sõidukitele, näiteks veoautodele.

Linnade ülekuumenemise suurenemine on ülemaailmne probleem. Viimastel aastatel on temperatuur linnapiirkondades kogu maailmas tõusnud keskmiselt 0,5–1 kraadi Celsiuse võrra. See soojenemine on peamiselt tingitud päikesevalguse neeldumisest asfaldil ja muudel tumedatel pindadel.

Teadlased on ühel meelel, et see linnade soojussaare efekt on globaalse soojenemise tagajärg. Linna- ja maapiirkondade temperatuurierinevusi võivad aga mõjutada ka muud tegurid, näiteks taimestik, tuul ja hoonete disain.

Mõju on eriti märgatav suurlinnades, kuna just seal elab enamik inimesi ja sõidab enamik autosid. Autod tekitavad soojust, mis tõuseb õhku. Seejärel peegeldub see kõrghoonetelt tagasi ja jääb tänavakurnadesse lõksu.

Seega on linnade ülekuumenemise probleem kahetine: esiteks päikesevalguse otsene neeldumine asfaldi ja muude tumedate pindade poolt ning teiseks liikluse tekitatud kuumus.

Üks võimalik lahendus linnade ülekuumenemise probleemile on päikesepaneelidega varjualuste ja parkimiskohtade paigaldamine. Need süsteemid võivad vähendada nii päikesevalguse neeldumist kui ka soojuse tekitamist.

Päikesepaneelidega autovarjualused on kaetud parkimiskohad, mis on varustatud fotogalvaaniliste moodulitega. Need moodulid muudavad sissetuleva päikesevalguse elektrienergiaks. Samal ajal hajub päikesevalguse soojus ega kandu ümbritsevasse alasse. See võib vähendada varjualuse all olevat temperatuuri kuni 10 kraadi Celsiuse võrra.

Päikesepaneelidega autovarjualuste ja päikeseparklate paigaldamine on seega tõhus viis linnade soojussaarte mõju vähendamiseks. Need süsteemid ei paku aga mitte ainult lahendust ülekuumenemise probleemile, vaid neid saab kasutada ka taastuvenergia tootmiseks.

Lisateavet selle kohta siin:

• Linnastumise mõju: Linna soojussaar (UHI) – ennetamine päikesekatuste ja samaaegse elektritootmise abil

Linna soojussaar (UHI) on linna- või suurlinnapiirkond, mis on inimtegevuse tõttu oluliselt soojem kui ümbritsevad maapiirkonnad. Temperatuuride erinevus on öösel tavaliselt suurem kui päeval ja kõige märgatavam nõrga tuule korral. UHI on eriti märgatav suvel ja talvel. UHI efekti peamine põhjus seisneb maapinna muutustes. Üks uuring on näidanud, et soojussaari võib mõjutada erinevat tüüpi maakatte lähedus, nii et viljatu maa lähedus viib linna pinnase soojenemiseni, samas kui taimestiku lähedus muudab selle jahedamaks. Energiatarbimisest tekkiv jääksoojus on teine ​​tegur. Asustuskeskuse kasvades suureneb selle pindala ja keskmine temperatuur tõuseb. Kasutatakse ka terminit "soojussaar"; see võib viidata mis tahes alale, mis on suhteliselt kuumem kui selle ümbrus, kuid üldiselt viitab see inimtegevusest häiritud aladele.

Linnade vihmavarju piirkonnas on igakuine sademete hulk suurem, osaliselt tänu ülikõrgele temperatuur (UHI). Linnakeskustes kasvav kuumus pikendab kasvuperioode ja vähendab nõrkade tornaadode esinemist. UHI halvendab õhukvaliteeti, suurendades selliste saasteainete nagu osooni tootmist, ja see halvendab vee kvaliteeti, kuna soojem vesi voolab piirkonna jõgedesse, avaldades stressi nende ökosüsteemidele.

Mitte kõigis linnades ei esine selgelt väljendunud linnaliku soojussaare efekti ja selle omadused sõltuvad suuresti linna asukoha piirkonna kliimast. Linnaliku soojussaare efekti saab leevendada roheliste katuste, päevase passiivse kiirgusjahutuse ja heledate pindade kasutamisega linnapiirkondades, mis peegeldavad rohkem päikesevalgust ja neelavad vähem soojust. Linnastumine on süvendanud kliimamuutuste mõju linnades.

Nähtust uuris ja kirjeldas esmakordselt Luke Howard 1810. aastatel, kuigi tema ei pannud sellele nime. Linnaatmosfääri uuringud jätkusid ka 19. sajandil. Aastatel 1920–1940 otsisid Euroopa, Mehhiko, India, Jaapani ja Ameerika Ühendriikide teadlased, kes töötasid kohaliku klimatoloogia või mikroskaala meteoroloogia arenevates valdkondades, uusi meetodeid nähtuse mõistmiseks. 1929. aastal kasutas Albert Peppler terminit "linna soojussaar", mida peetakse linna soojussaare esimeseks näiteks. Aastatel 1990–2000 avaldati igal aastal umbes 30 uuringut; 2010. aastaks oli see arv tõusnud 100-ni ja 2015. aastaks ületanud 300.

Lisateavet selle kohta siin:

• Linnastumise mõju: Linna soojussaar (UHI) – ennetamine päikesekatuste ja samaaegse elektritootmise abil