Tradycyjne panele fotowoltaiczne instalowane na dachach i na gruncie od dawna zmagają się z ograniczeniami związanymi z przestrzenią oraz ekspozycją na Słońce. W odpowiedzi na te problemy pojawia się pionowa elektrownia fotowoltaiczna, która optymalizuje wykorzystanie dostępnej przestrzeni i wznosi efektywność produkcji energii na wyższy poziom.
Czytaj też: Cicha rewolucja w energetyce. Tak działa termofotowoltaika
W pionowych instalacjach panele są ustawiane w konfiguracji wertykalnej, co minimalizuje zajmowany teren. Nowa konstrukcja może być szczególnie efektywna w miastach oraz na obszarach o ograniczonej powierzchni, gdzie przestrzeń jest kluczowym zasobem.
Pionowa fotowoltaika wkracza do Polski
Pionowe instalacje fotowoltaiczne stanowią także odpowiedź na rosnące potrzeby miast, które mają ograniczone możliwości rozwoju tradycyjnej fotowoltaiki. Według ekspertów tego typu rozwiązania mogą przynieść znaczące korzyści w generowaniu energii z OZE na terenach zurbanizowanych.
Czytaj też: Dlaczego nikt w Polsce nie wpadł na ten pomysł? Fotowoltaika na Litwie w zaskakującym miejscu
Chociaż pionowe panele nie oferują tak wysokiej wydajności jak panele skierowane bezpośrednio w stronę Słońca, ich liczba na stosunkowo małej przestrzeni kompensuje tę różnicę. Dodatkowym atutem jest możliwość umieszczania ich wzdłuż autostrad i dróg szybkiego ruchu, co nie tylko sprzyja generacji energii, ale również może poprawić estetykę infrastruktury drogowej.
Zastosowanie pionowych instalacji oferuje szczególne korzyści w okresie jesienno-zimowym, kiedy kąt padania światła jest niski. Właśnie wtedy pionowe systemy są w stanie efektywniej pozyskiwać energię z mniejszego nasłonecznienia. W norweskich miastach takich jak Bergen i Oslo przeprowadzono badania, które potwierdzają skuteczność tego podejścia w klimacie podobnym do polskiego, gdzie jesienne i zimowe dni charakteryzują się niższym poziomem nasłonecznienia. Na przykład, panele pionowe wykazują zwiększoną produkcję energii o poranku i wieczorem, co pozwala lepiej dostosować produkcję energii do rytmu dziennego zapotrzebowania.
Chociaż tradycyjne, nachylone systemy fotowoltaiczne zapewniają lepszą wydajność w południe, pionowe instalacje mogą zmniejszyć ryzyko przegrzewania się paneli oraz obniżyć koszty związane z potrzebą chłodzenia. Ponadto, pionowe rozwiązania, dzięki zastosowaniu bifacjalnych (dwustronnych) paneli, są w stanie pochłaniać promienie słoneczne zarówno z przodu, jak i z tyłu, co skutkuje jeszcze wyższą efektywnością przy montażu w układzie wschód-zachód.
Dla prosumentów, czyli osób produkujących energię na własny użytek, pionowe farmy fotowoltaiczne oferują unikalne korzyści. Dzięki zastosowaniu tej technologii można lepiej dopasować produkcję energii do potrzeb gospodarstwa domowego, unikając nadprodukcji w południe i zwiększając efektywność w godzinach porannych i popołudniowych. Pionowa fotowoltaika może więc stanowić przyszłościowy model dla Polaków, którzy chcą maksymalnie wykorzystać możliwości odnawialnych źródeł energii.
Niemiecka firma Next2Sun, specjalizująca się w pionowych instalacjach fotowoltaicznych, realizuje największą tego typu elektrownię na świecie, która powstaje wzdłuż pasa startowego na jednym z największych lotnisk w Europie – we Frankfurcie nad Menem. Projekt ma zostać ukończony pod koniec pierwszego kwartału 2025 r., a jego docelowa moc wyniesie 17,4 MWp. Prace budowlane poprzedziły testy mniejszej instalacji o mocy 8,4 kWp, która działa na tym samym lotnisku od końca 2022 r.
Next2Sun ma także doświadczenie w budowie mniejszych instalacji, jak ta na pasie startowym lotniska w Hanowerze, która od marca tego roku produkuje energię z wykorzystaniem pionowych paneli fotowoltaicznych. Firma szacuje, że instalacje takie w warunkach podobnych do tych w Polsce (ze średnim nasłonecznieniem) mogą wytwarzać rocznie około 1100-1200 kWh na 1 kWp, co stanowi wzrost o 5-10 proc. w porównaniu do tradycyjnych systemów PV ustawionych na południe.
Pionowe farmy fotowoltaiczne, choć wymagają jeszcze dalszych badań i testów na większą skalę, stają się realną alternatywą dla tradycyjnych, poziomych instalacji. W miastach, gdzie brakuje miejsca, a także w obszarach o chłodniejszym klimacie, mogą stanowić znaczący krok naprzód w dążeniu do zrównoważonej energetyki.