هنگامی که نور خورشید به نمای ساختمان های شهری برخورد می کند، بیشتر مردم متوجه نمی شوند که این سطوح عمودی دارای پتانسیل عظیم انرژی پاک هستند. سیستمهای عمودی خورشیدی درک سنتی ما از استفاده از انرژی خورشیدی را تغییر میدهند و فضاهای عمودی همیشه حاضر در شهرها را به سکوهای تولید برق کارآمد تبدیل میکنند.
برای سالها، زاویه نصب بهینه پنلهای خورشیدی، شیب به سمت خورشید در نظر گرفته میشد. با این حال، در محیطهای شهری با منابع زمین محدود، نصب عمودی ارزش منحصربهفردی را نشان میدهد: به هیچ زمین گرانبهای اضافی یا فضای پشت بام نیاز ندارد، در عوض از ساختارهای عمودی موجود مانند نمای بیرونی ساختمان، موانع صوتی و نردهها برای دستیابی به تولید برق واقعی "صفر فضای اضافی" استفاده میشود.
1. تولید برق دو وجهی کارآمد
پانل های فتوولتائیک دو وجهی نصب شده به صورت عمودی می توانند نور مستقیم و منعکس شده خورشید را جذب کنند و در اوایل صبح و اواخر بعد از ظهر که زاویه نور خورشید پایین است عملکرد فوق العاده ای دارند. این منحنی تولید برق با اوج مصرف برق شهری بهتر مطابقت دارد و تعادل شبکه را بهبود می بخشد.
2. ارزش چند منظوره
سیستم های خورشیدی فتوولتائیک عمودینه تنها به عنوان ژنراتور برق بلکه چندین عملکرد اضافی را نیز ارائه می دهند:
بهره وری انرژی ساختمان: به عنوان بخشی از دیوارهای خارجی، عایق اضافی ارائه می دهند و مصرف انرژی ساختمان را کاهش می دهند.
بهبود محیط زیست: کاهش اثرات جزیره گرمایی شهری و کاهش صدای ترافیک
هم افزایی کشاورزی (حصار پنل خورشیدی):به عنوان بادگیر برای زمین های کشاورزی عمل می کند و شرایط رشد مناسب تری را برای محصولات ایجاد می کند
3. طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی
از دیوارهای پرده شیشه ای آسمان خراش گرفته تا موانع صوتی بزرگراه ها، از نرده های پارکینگ تا کناره های گلخانه کشاورزی، سیستم های فتوولتائیک عمودی را می توان تقریباً در هر سطح عمودی ادغام کرد. پروژه "بزرگراه خورشیدی" هلند، فتوولتائیک عمودی را بر روی یک مانع صوتی به طول 400 متر نصب کرد و سالانه برق کافی برای تامین انرژی 60 خانوار تولید کرد.
در سالهای اخیر، هزینههای فناوری فتوولتائیک دو وجهی به طور قابلتوجهی کاهش یافته است، در حالی که کارایی همچنان بهبود مییابد و به طور قابلتوجهی قابلیت اقتصادی سیستمهای عمودی را افزایش میدهد. با در نظر گرفتن عواملی مانند هزینه های فضای ذخیره شده، مزایای بهره وری انرژی ساختمان، و ارزش زیست محیطی، دوره بازگشت سرمایه برای سیستم های فتوولتائیک عمودی در مناطق شهری به 8-12 سال کاهش یافته است.
اروپا در کاربردهای فتوولتائیک عمودی پیشرو است. آلمان، سوئیس و هلند در حال حاضر چندین مورد موفق در ادغام فتوولتائیک عمودی در بازسازی ساختمان و پروژه های زیربنایی دارند. کشورهای آسیایی مانند سنگاپور و ژاپن نیز به طور فعال این فناوری را ترویج می کنند، با سیستم "پرده PV" توکیو که نماهای ساختمان های بلند را بدون به خطر انداختن نور طبیعی به سطوح مولد برق تبدیل می کند.
آژانس بینالمللی انرژی پیشبینی میکند که ظرفیت جهانی فتوولتائیک عمودی میتواند تا سال 2030 به 120 تا 180 گیگاوات برسد و به یکی از اجزای مهم ساختارهای انرژی شهری تبدیل شود.
علیرغم چشماندازهای امیدوارکننده، فتوولتائیکهای عمودی همچنان با چالشهایی روبرو هستند: نیاز به طراحیهای سفارشیشده برای مکان، سرمایهگذاری اولیه نسبتاً بالا و عدم استانداردهای یکنواخت. با این حال، مدل های کسب و کار نوآورانه به طور همزمان در حال ظهور هستند، مانند مدل های "انرژی به عنوان یک سرویس" و تعاونی های فتوولتائیک مشترک در جامعه، که موانع پذیرش را کاهش می دهد.
سیستم های عمودی خورشیدینشان دهنده یک تغییر اساسی در فلسفه انرژی شهری - از مصرف انرژی غیرفعال به تولید انرژی فعال است. وقتی هر دیوار یک ساختمان به طور بالقوه می تواند به یک نیروگاه کوچک تبدیل شود، شهرها به تدریج به اکوسیستم های انرژی خودکفا تبدیل می شوند.
این تحول فراتر از ارتقای فناوری صرف است. این نشان دهنده یک تحول در فلسفه طراحی شهری است: ادغام واقعی توسعه پایدار در تمام جزئیات محیط ساخته شده. در پرداختن به چالش های جهانی تغییر آب و هوا و انتقال انرژی، سیستم های عمودی خورشیدی راه حلی عملی ارائه می دهند که افزایش قابل توجهی در عرضه انرژی پاک بدون اشغال زمین اضافی را ممکن می سازد.
در پایان از موارد فوق، سیستمهای عمودی خورشیدی نمونهای از نبوغ انسان هستند: با بررسی مجدد عناصر معمولی (ساخت سطوح عمودی)، پتانسیل انرژی تبدیلکننده آنها را کشف میکنیم. این صرفاً یک فناوری انرژی جدید نیست، بلکه یک فلسفه جدید از زندگی شهری است - جایی که محیط ساخته شده ما خود بخشی از راه حل می شود.
همانطور که یاد می گیریم انرژی را از بعد عمودی در نظر بگیریم، آینده شهرهای ما روشن تر و پایدارتر می شود.Topfencesolarسیستم های عمودی این چشم انداز را به واقعیت تبدیل می کنند و چشم انداز انرژی ما را هر بار یک متر مربع تغییر می دهند.