Оказва се, че соларните панели на покривите влияят на микроклимата

Оказва се, че слънчевите панели на покривите въздействат на микроклимата в градовете
(снимка: CC0 Public Domain)

Научно моделиране и полеви проби в градове на разнообразни места по света демонстрираха, че слагането на слънчеви панели на покривите на постройките трансформира микроклимата. И по-конкретно – дните стават по-топли, а нощите по-хладни.

Международен екип от учени от Индия, Австралия, Съединените щати и Европа организира първото по рода си изцяло изследване за въздействието на покривните слънчеви фотоволтаични съоръжения върху градския климат. Изследването, оповестено в Nature, е изключително скъпо с правенето на най-пълния досега цифров модел за оценка на въздействието на слънчевите панели върху микроклимата на градовете.

Изчислителният инструмент, препоръчан от учените, употребява нов модел за проучване и прогнозиране на времето – WRF, който интегрира енергиен модел на постройката (BEM) и параметризация на резултата на постройката (BEP). Моделът е тестван на 10 места за наблюдаване в Колката (Индия) благодарение на пробно получени данни.

Въпреки че има и други проучвания за въздействието на RPVSP (слънчевите съоръжения на покрива) върху градската среда, множеството от тях се основават на характерни полеви опити или моделиране в мащаб на постройка, без изчерпателни разбори в мащаб на голям брой градове. Тези проучвания не вземат поради конвективния транспорт на топлота сред повърхността на покрива и дъното на слънчевите панели.

„ Нашето проучване се оправя с тези пропуски посредством включване на нови параметри за RPVSP, в това число конвективен транспорт на топлота, което води до по-съгласувани резултати с други изследвания, отчитащи сходни съображения ”, споделя екипът.

В Колката са извършени 5 опита през един от най-горещите месеци. Коефициентът на отражение на голия покрив (албедо) е признат за 0,15. По време на опита са проучени разновидности за запълване на градските покриви със слънчеви панели на равнище 0,25, 0,50, 0,75 и 1,0 от площта. Албедото на панела, успеваемостта на превръщане и емисионната дарба се заложени надлежно на 0,11, 0,19 и 0,95.

Технологията на премерване е тествана първо в Колката и по-късно валидирана в Сидни (Австралия), Остин (Тексас, САЩ), Атина (Гърция) и Брюксел (Белгия), с цел да се подсигурява, че резултатите не са лимитирани до избрана климатична зона.

Оказва се, че слагането на слънчеви панели на покривите на къщи в градовете покачва дневните температури на равнището на земята с 1,1-1,9°C (на някои места повече, на други по-малко). Също по този начин, панелите на покривите способстват през нощта температурата на въздуха на равнището на земята да е малко по-ниска – с 0,3-0,8°C.

И най-после, и най-съществено, покривните панели ускоряват смесването на въздуха по градските улици, което повдига по този начин наречения планетарен граничен пласт – най-ниската част от атмосферата, на която директно влия земната повърхнина – до височина от 615,6 м. Това понижава замърсяването на въздуха на равнището на земята и може да се смята от изгода за градовете и техните поданици.