Η Γερμανία τοποθετεί ηλιακούς συλλέκτες σε φράχτες. Ακούγεται μέτριο. Τα αποτελέσματα, ωστόσο, προσελκύουν σοβαρά την προσοχή των φορέων εκμετάλλευσης αεροδρομίων, των αγροτών και των αναλυτών ενέργειας.
Εταιρείες όπως η Next2Sun τοποθετούν περιφράξεις με διφασικά φωτοβολταϊκά στοιχεία. Αυτά τα πάνελ παράγουν ηλεκτρική ενέργεια ενώ παράλληλα οριοθετούν τα όρια των ιδιοκτησιών. Η ιδέα αυτή αντιμετωπίζει ένα πραγματικό πρόβλημα στην γερμανική αγορά ενέργειας: ο κατάλληλος χώρος στις στέγες είναι πεπερασμένος και η ζήτηση για κατανεμημένη παραγωγή συνεχίζει να αυξάνεται.
Γιατί οι στέγες δεν είναι πλέον αρκετές
Πολλά γερμανικά κτίρια δεν μπορούν να φιλοξενήσουν συμβατικές ηλιακές εγκαταστάσεις. Οι σκιασμένες στέγες, οι αδέξιες γωνίες κλίσης και τα όρια δομικού φορτίου περιορίζουν όλα τα τυπικά πάνελ. Η κάθετη περίφραξη δίνει στους ιδιοκτήτες ακινήτων μια ακόμη επιλογή. Χρησιμοποιεί στενές λωρίδες γης που διαφορετικά θα παρέμεναν αδρανείς.
Τα διπρόσωπα κελιά απορροφούν φως και από τις δύο πλευρές του πάνελ. Μια κάθετα τοποθετημένη μονάδα χάνει μέρος του ισχυρού μεσημεριανού ήλιου που συλλαμβάνει μια κεκλιμένη συστοιχία στέγης. Αντισταθμίζει συλλέγοντας ανακλώμενο και διάχυτο φως καθ' όλη τη διάρκεια της ημέρας. Η πρωινή και βραδινή ισχύς είναι σημαντικά ισχυρότερη από ό,τι από τα συμβατικά συστήματα στέγης. Αυτό εξομαλύνει την καμπύλη παραγωγής φωτός κατά τις ώρες της ημέρας.
Ένας οικιακός φράχτης δέκα μέτρων συνήθως παρέχει εγκατεστημένη ισχύ μεταξύ ενός και 1.5 κιλοβάτ. Υπό ευνοϊκές συνθήκες, παράγει περίπου πέντε έως 7.5 κιλοβάτ-ώρες ημερησίως. Αυτό καλύπτει ένα σημαντικό μερίδιο των αναγκών ενός μέσου νοικοκυριού σε ηλεκτρική ενέργεια.
Η ενεργειακή πολιτική προωθεί την υιοθέτηση
Η πίεση της Γερμανίας για ενεργειακή ανεξαρτησία έχει προσδώσει στην κάθετη ηλιακή ενέργεια πρόσθετη εμπορική σημασία. Οι πρόσφατες αναταραχές στις ευρωπαϊκές αγορές ενέργειας επιτάχυναν την πίεση στα νοικοκυριά και τις επιχειρήσεις να παράγουν περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια επιτόπου. Οι ηλιακές περιφράξεις ανταποκρίνονται καλά σε αυτή την πίεση. Δεν απαιτούν επιπλέον γη και λειτουργούν σε υπάρχουσες οριακές υποδομές.
Η Next2Sun έχει αναπτύξει συστήματα για οικιακές, γεωργικές και εμπορικές εφαρμογές. Κάθε εγκατάσταση λειτουργεί και ως φράγμα απορρήτου και ως πηγή ενέργειας. Η διπλή λειτουργία καθιστά την οικονομική λύση πιο εύλογη για τους αγοραστές που σταθμίζουν το αρχικό κόστος εγκατάστασης έναντι των μακροπρόθεσμων αποδόσεων.
Το ευρύτερο πλαίσιο πολιτικής για την Ενεργειακή Κίνηση της Γερμανίας ενθαρρύνει την κατανεμημένη παραγωγή σε κάθε κλίμακα. Οι φωτοβολταϊκοί φράχτες εντάσσονται άνετα σε αυτό το πλαίσιο. Είναι αρκετά μικροί για μεμονωμένους ιδιοκτήτες σπιτιών και αρκετά επεκτάσιμοι για μεγάλους εμπορικούς φορείς εκμετάλλευσης.
Το αεροδρόμιο της Φρανκφούρτης καθορίζει την κλίμακα
Η πιο σημαντική ανάπτυξη μέχρι σήμερα γίνεται στο αεροδρόμιο της Φρανκφούρτης. Η Fraport, ο φορέας εκμετάλλευσης του αεροδρομίου, εγκαινίασε μια κάθετη ηλιακή εγκατάσταση μήκους 2.8 χιλιομέτρων κατά μήκος της περιμέτρου του αεροδρομίου. Το έργο χρησιμοποιεί περίπου 37,000 μονάδες. Η εγκατεστημένη ισχύς φτάνει τα 17.4 μεγαβάτ.
Η Fraport αναμένει ότι η εγκατάσταση θα παράγει έως και 17.4 εκατομμύρια κιλοβατώρες ετησίως. Η ηλεκτρική ενέργεια τροφοδοτεί κυρίως τα συστήματα κλιματισμού των τερματικών σταθμών και τον αναπτυσσόμενο στόλο φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων του αεροδρομίου. Και τα δύο είναι υψηλά και τα φορτία αυξάνονται στους μεγάλους ευρωπαϊκούς κόμβους.
Το έργο της Φρανκφούρτης έχει βαρύτητα πέρα από τα αρχικά του στοιχεία. Δείχνει ότι η κάθετη ηλιακή ενέργεια μπορεί να ενσωματωθεί σε μεγάλα τμήματα υφιστάμενων υποδομών χωρίς να καταναλώνει επιπλέον γη. Αυτό έχει ιδιαίτερη σημασία σε πυκνοκατοικημένες περιοχές όπου ο ανταγωνισμός για τη γη είναι έντονος και οι περιορισμοί πολεοδομίας αυστηροί.
Τα αεροδρόμια παρουσιάζουν μια ιδιαίτερη ευκαιρία. Οι περίμετροί τους είναι μεγάλες, περιφραγμένοι για λόγους ασφαλείας και σε μεγάλο βαθμό χωρίς σκίαση. Η υποδομή υπάρχει ήδη. Η προσθήκη φωτοβολταϊκής ισχύος σε αυτήν δεν απαιτεί νέα απόκτηση γης και ελάχιστη διακοπή λειτουργίας.
Τι χρειάζεται ακόμα να αποδείξει η τεχνολογία
Η κάθετη ηλιακή περίφραξη είναι μια αξιόπιστη και αξιοποιήσιμη τεχνολογία. Η εμπορική της περίπτωση είναι ισχυρότερη όπου ο χώρος στην οροφή είναι περιορισμένος, η γη είναι ακριβή και οι οριακές υποδομές χρειάζονται ήδη αντικατάσταση ή αναβάθμιση.
Τα στοιχεία για την παραγωγή ενός οικιακού φράχτη είναι πραγματικά αλλά περιορισμένα. Πέντε έως 7.5 κιλοβατώρες την ημέρα καλύπτουν μερική οικιακή κατανάλωση. Δεν αντικαθιστά ένα πλήρες σύστημα στέγης όπου υπάρχει διαθέσιμο. Οι αγοραστές θα πρέπει να σταθμίσουν και τις δύο επιλογές πριν δεσμευτούν.
Τα δεδομένα απόδοσης από μεγάλες εγκαταστάσεις όπως αυτή της Φρανκφούρτης θα είναι σημαντικά. Η ανεξάρτητη επαλήθευση των ετήσιων στοιχείων παραγωγής, των ποσοστών υποβάθμισης και του κόστους συντήρησης θα καθορίσει με πόσο σίγουροι μπορούν οι κατασκευαστές να επεκτείνουν την τεχνολογία σε όλες τις υποδομές μεταφορών και εφοδιαστικής της Ευρώπης.
Οι Next2Sun και Fraport δεν έχουν δημοσιεύσει δεδομένα απόδοσης ελεγμένα από τρίτους στο αρχικό υλικό που εξετάστηκε για αυτό το άρθρο. Οι ισχυρισμοί σχετικά με τα αναμενόμενα ετήσια στοιχεία παραγωγής θα πρέπει να αντιμετωπίζονται ως προβλέψεις του φορέα εκμετάλλευσης μέχρι να επαληθευτούν από ανεξάρτητη αξιολόγηση.
Το πείραμα ηλιακού φράχτη της Γερμανίας αποτελεί μια πρακτική απάντηση σε ένα συγκεκριμένο σύνολο περιορισμών. Θα είναι πιο σημαντικό σε χώρες όπου ο χώρος στις στέγες είναι περιορισμένος, το κόστος ενέργειας παραμένει υψηλό και οι κυβερνήσεις πιέζουν σκληρά για την επίτευξη στόχων κατανεμημένης παραγωγής. Το Ηνωμένο Βασίλειο, η Ολλανδία και το Βέλγιο πληρούν όλες αυτές τις προϋποθέσεις.
Ο φράχτης ήταν πάντα εκεί. Τώρα κάνει κάτι.
