חניה סולארית: חניונים סולאריים ומתקני חניה סולאריים - הדרך בת קיימא להשתמש באנרגיה פוטו-וולטאית על משטחי אספלט

משטחי אספלט נפוצים בערים רבות ומציעים מרחב נרחב להתקנת חניונים סולאריים וחניונים סולאריים. סוג זה של אנרגיה פוטו-וולטאית הוא בר-קיימא במיוחד משום שהוא מותקן על משטחים קיימים ואינו דורש קרקע חדשה. במקביל, ההצללה שמספקים פאנלים סולאריים מסייעת במניעת איי חום עירוניים, שכן רחובות מחוממים יתר על המידה הם אחת מבעיות האקלים הגדולות ביותר באזורים עירוניים. יתר על כן, חניונים סולאריים וחניונים סולאריים יכולים לסייע בהפחתת ההשפעה הסביבתית באמצעות ייצור חשמל ללא פליטות.

בעיית איי החום העירוניים היא בעיית גדולה ורצינית, אך רוב האנשים אינם יודעים מה הם יכולים לעשות בנידון. תכנון עירוני הוא גורם מפתח במאבק בהתחממות יתר של סביבות עירוניות. לדברי מדען האקלים ד"ר אבי קריפטון, "79% מפליטות ה-CO2 העולמיות מיוחסות באופן ישיר או עקיף לפעילויות עירוניות". אחוז גבוה זה של אחריות לפליטות גזי חממה ממחיש את הלחץ העצום שערינו נמצאות תחתיו ככל שצפיפות האוכלוסייה עולה. למרבה הצער, אדריכלים ומתכנני ערים מודרניים רבים נוטים לקבל את החום כאלמנט בלתי נמנע בעיצוביהם. אבל יש תקווה - אם נאמץ וניישם פתרונות אדריכליים המותאמים לאקלים, הדבר יוכל לסייע בהגבלת ההתחממות הגלובלית ל-1.5°C עד 2°C.

עוד על זה כאן:

• עיר ירוקה חכמה: תשתית ירוקה ואספקת חשמל ללא פליטות

עיר חכמה: תשתית ירוקה ואספקת חשמל – תמונה: Xpert.Digital / studiostoks|Shutterstock.com

מחקר של חברת DeLorean Power בשוויץ מצא כי התנהגות החניה של העובדים תואמת באופן אידיאלי את כמות האנרגיה הסולארית המופקת. ניתן לכסות את הקילומטראז' היומי של הרכב החשמלי כמעט בכל מזג אוויר, וכל עודף אנרגיה ניתן להזין לרשת החשמל. ייצור האנרגיה הסולארית השנתי בחניון תואם את צרכי האנרגיה של הרכב. לחניונים סולאריים יש את הפוטנציאל הגדול ביותר לייצור חשמל מכל מגזרי התשתית. בשוויץ, ישנם כשני מקומות חניה זמינים לכל מכונית רשומה. באזורים מתאימים, הדבר יכול לייצר מעל 10 טרה-וואט-שעה של אנרגיה סולארית בשנה (15% מצריכת החשמל הנוכחית). "זה מדהים כמה מעט מפעלי פיילוט יש", קבעו מחברי המחקר. יתר על כן, גג כזה מגן על המכונית מפני פגעי מזג האוויר ומפחית הצטברות חום בקיץ.

על פי ניתוח של הלשכה הפדרלית לסטטיסטיקה (FSO), בשוויץ יש לפחות 5 מיליון מקומות חניה עיליים (6,400 דונם) עם כ-4.7 מיליון מכוניות נוסעים רשומות. אזורי חניה אלה תועדו בשיטה דיגיטלית שמזהה רק אזורים סמוכים גדולים יותר ולא מקומות חניה בודדים. לכן, מומחי תנועה מעריכים כי ישנם בין 8 ל-10 מיליון מקומות חניה. זה בערך שניים לכל מכונית.

על פי מחקר נוסף, "ייצור אנרגיה סולארית למתקני תשתית ואזורי הסבה", לאזורי חניה עיליים או פתוחים יש את הפוטנציאל הפוטו-וולטאי הגדול ביותר מכל אזורי התשתית. אזורים אלה יכולים לספק עד 10 טרה-וואט-שעה (TWh) של חשמל פוטו-וולטאי בשנה. זה מביא את סך ייצור החשמל בשוויץ ל-65.5 TWh.

שטח החניה הממוצע הוא 12.5 מטרים רבועים (2.5 מטרים על 5 מטרים). זהו גם השטח שגג סולארי חייב לכסות. תפוקת האנרגיה של מערכת פוטו-וולטאית תלויה בגורמים רבים, כולל קרינת השמש, יעילות הרכיבים וכיוון המודולים. בתורגאו, ניתן לייצר כ-1000 קוט"ש חשמל בשנה עם 1 קילוואט של קיבולת פוטו-וולטאית מותקנת (1000 קוט"ש לכל 1 קילוואט-שעון).

בהתאם למודולי ה-PV שבהם נעשה שימוש, 1 קילוואט-וואט דורש קיבולת מותקנת של 4 עד 8 מ"ר. מחקר זה מניח 5 מ"ר לכל קילוואט-וואט. לכן, ניתן להתקין חניה בגודל 12.5 מ"ר עם מערכת של 2.5 קילוואט-וואט, שתייצר 2,500 קוט"ש של אנרגיה סולארית בשנה. צריכת משק בית ממוצעת בשוויץ היא כ-4,500 קוט"ש לשנה (לא כולל חימום, אוורור וכלי רכב חשמליים).

העיצוב המודולרי של מערכת חניון הוא יתרון, המאפשר להתאים את הגג כמעט לכל מקום חניה, ובכך מבטיח ניצול טוב של שטח החניה ומבטיח יכולת הרחבה.

מודולים דו-פאציאליים מאפשרים העברת אור מוגברת דרך החניה. זה מושך מבחינה ויזואלית ומוביל לתפוקות סולאריות גבוהות יותר, מכיוון שמודולים פוטו-וולטאיים אלה יכולים גם לנצל אור הנכנס מלמטה, ובכך לספק 10-20% יותר אנרגיה. נכון לעכשיו, טכנולוגיית דו-פאציאלית אינה בשימוש נרחב מכיוון שכדאיותה הכלכלית אינה מובטחת עקב מחירי מודולים גבוהים יותר. עם זאת, צפוי כי טכנולוגיה זו תתבסס יותר בשנים הקרובות.

במערכת החניון הסולארית המודולרית והניתנת להרחבה 4+2+ שלנו, המשתמשת במודולים שקופים למחצה ודו-פאזיים, הנקודות הבאות חלות וכבר מהוות אלטרנטיבה נוספת ותחרותית במחיר :

אפשרויות גגות סולאריים במיוחד עבור כלי רכב – תמונה: Xpert.Digital

עוד על זה כאן:

• עובדות ומספרים: חניון סולארי, חניון עם גג סולארי, השוואה בין אפשרויות קירוי וחניון לדוגמה עם תפוקת חשמל

ללא הגבלה: מערכת סולארית מודולרית וניתנת להרחבה למכוניות ומשאיות

ללא הגבלה: מערכת סולארית מודולרית וניתנת להרחבה למכוניות ומשאיות

מפרט טכני: מערכת סולארית מודולרית וניתנת להרחבה לרכבים ומשאיות

מפרט טכני: מערכת סולארית מודולרית וניתנת להרחבה לרכבים ומשאיות

יתרונות במבט חטוף:

• עיצוב גמיש ומודולרי (ניתן להרחבה)
• גובה מרווח למכוניות החל מ-2.66 מטר (ניתן להרחבה ל-4.5 מטר או יותר למשאיות)
• עומק חניה למכוניות עד 6.1 מ', צד שני אפשרי עד 12.5 מ'.
  העומק תלוי במידות המודולים הסולאריים שבהם נעשה שימוש.
• מערכת החנייה הסולארית מתוכננת בצורה אופטימלית עבור מודולים סולאריים שקופים למחצה עם
  העברת אור של 12%/40% (!) – ומאושרת להתקנה עילית.
• זמין אופציונלי עם תאורת LED עוצמתית, ניתן לעמעום ובקרת תנועה
• מתאים גם לחניות עם מיקום משופע
• אין עלויות נסתרות בנוגע ליסודות.
  שימוש ביסודות נקודתיים (האפשרות הכלכלית ביותר, אין צורך בחפירה נרחבת עבור לוחות בטון וכו' ליציבות מבנית) או התקנה עם לוחות בסיס, בהתאם לתנאי הקרקע/אספלט הקיימים.

מקורות נוספים:

• גורם עלות של יסודות קרקע עבור חניונים סולאריים
• חניונים סולאריים במקומות בהם התקן כבר אינו חל - הפתרון האופטימלי לכל אתגר עם קירוי סולארי לחניות פתוחות
• מערכות SolarCarport: מהי הגרסא הטובה ו/או הזולה יותר?
• אסטרטגיית חניון סולארי לחניות פתוחות
• מערכת חניון סולארית מודולרית לכל היישומים והמצבים

מערכת סולארית לחניה למשאיות

בשל העובדה שטכנולוגיית העמודים 4+2+ מציעה את הפתרון הגמיש ביותר (הן מבחינה טכנית והן מבחינת מחיר) למערכת קירוי לחניונים, ניתן להרחיבה בקלות וליישמה גם על כלי רכב גדולים יותר כמו משאיות עם שינויים מתאימים.

התחממות יתר גוברת של ערים היא בעיה עולמית. בשנים האחרונות, הטמפרטורה באזורים עירוניים ברחבי העולם עלתה בממוצע ב-0.5 עד מעלה צלזיוס אחת. התחממות זו נובעת בעיקר מספיגת אור השמש על ידי אספלט ומשטחים כהים אחרים.

מדענים מסכימים כי אפקט אי החום העירוני הזה הוא תוצאה של התחממות כדור הארץ. עם זאת, הבדלי הטמפרטורה בין אזורים עירוניים לכפריים יכולים להיות מושפעים גם מגורמים אחרים כמו צמחייה, רוח ותכנון מבנים.

ההשפעה ניכרת במיוחד בערים גדולות, שכן שם גרים רוב האנשים ונוהגים רוב המכוניות. החום גדל על ידי המכוניות ועולה לאוויר. לאחר מכן הוא מוחזר בחזרה על ידי הבניינים רבי הקומות ונלכד בקניוני הרחוב.

בעיית התחממות יתר בערים היא אפוא כפולה: ראשית, ספיגה ישירה של אור השמש על ידי אספלט ומשטחים כהים אחרים, ושנית, ערבוב חום על ידי תנועה.

פתרון אפשרי אחד לבעיית התחממות יתר עירונית הוא התקנת חניונים סולאריים וחניונים סולאריים. מערכות אלו יכולות להפחית הן את ספיגת אור השמש והן את התפשטות החום.

חניונים סולאריים הם מקומות חניה מקורים המצוידים במודולים פוטו-וולטאיים. מודולים אלה ממירים את אור השמש הנכנס לאנרגיה חשמלית. במקביל, החום מאור השמש מתפזר ואינו מועבר לאזור שמסביב. זה יכול להפחית את הטמפרטורה מתחת לחניון עד 10 מעלות צלזיוס.

התקנת חניונים סולאריים וחניונים סולאריים היא אפוא דרך יעילה להפחית את השפעות אי החום העירוני. עם זאת, מערכות אלו לא רק מציעות פתרון לבעיית התחממות יתר, אלא יכולות לשמש גם לייצור אנרגיה מתחדשת.

עוד על זה כאן:

• השפעת העיור: אי חום עירוני (UHI) – מניעה באמצעות גגות סולאריים עם ייצור חשמל בו זמנית

אי חום עירוני (UHI) הוא אזור עירוני או מטרופוליני שהוא חם משמעותית מהאזורים הכפריים שמסביב עקב פעילות אנושית. הפרש הטמפרטורות בדרך כלל גדול יותר בלילה מאשר במהלך היום ובולט ביותר כאשר הרוחות חלשות. אי חום עירוני (UHI) מורגש במיוחד בקיץ ובחורף. הסיבה העיקרית לאפקט ה-UHI טמונה בשינויים בפני השטח של הקרקע. מחקר אחד הראה כי איי חום יכולים להיות מושפעים מקרבה לסוגים שונים של כיסוי קרקע, כך שקרבה לאדמה צחיחה מובילה להתחממות הקרקע העירונית, בעוד שקרבה לצמחייה הופכת אותה לקרירה יותר. חום פסולת שנוצר משימוש באנרגיה הוא גורם נוסף. ככל שמרכז אוכלוסייה גדל, שטחו גדל והטמפרטורה הממוצעת עולה. המונח "אי חום" משמש גם הוא; הוא יכול להתייחס לכל אזור שהוא חם יחסית מסביבתו, אך בדרך כלל מתייחס לאזורים המופרעים על ידי פעילות אנושית.

כמות המשקעים החודשית גבוהה יותר בצל הגשם של ערים, בין היתר בשל ה-UHI. החום הגובר במרכזים עירוניים מאריך את עונות הגידול ומפחית את התרחשותן של סופות טורנדו חלשות. ה-UHI מחמיר את איכות האוויר על ידי הגברת ייצור מזהמים כמו אוזון, והוא פוגע באיכות המים כאשר מים חמים יותר זורמים לנהרות האזור, מה שמפעיל לחץ על המערכות האקולוגיות שלהם.

לא כל הערים מפגינות אפקט אי חום עירוני בולט, ומאפייניו תלויים במידה רבה באקלים הרקע של האזור בו ממוקמת העיר. ניתן למתן את אפקט אי החום העירוני על ידי גגות ירוקים, קירור פסיבי קרינתי במהלך היום, ושימוש במשטחים בהירים באזורים עירוניים, אשר מחזירים יותר אור שמש וסופגים פחות חום. העיור החריף את השפעות שינויי האקלים בערים.

התופעה נחקרה ותוארה לראשונה על ידי לוק הווארד בשנות ה-1810, אם כי הוא לא היה זה שנתן לה את שמה. מחקר על האטמוספירה העירונית נמשך אל תוך המאה התשע עשרה. בין שנות ה-20 לשנות ה-40, חוקרים באירופה, מקסיקו, הודו, יפן וארצות הברית, שעבדו בתחומים מתפתחים של קלימטולוגיה מקומית או מטאורולוגיה בקנה מידה מיקרוסקופי, חיפשו שיטות חדשות להבנת התופעה. בשנת 1929, אלברט פפלר השתמש במונח "אי חום עירוני", הנחשב לדוגמה הראשונה לאי חום עירוני. בין השנים 1990 ו-2000 פורסמו כ-30 מחקרים מדי שנה; עד 2010 מספר זה עלה ל-100, ובשנת 2015 הוא עלה על 300.

עוד על זה כאן:

• השפעת העיור: אי חום עירוני (UHI) – מניעה באמצעות גגות סולאריים עם ייצור חשמל בו זמנית