Saulės elektrinės vis dažniau projektuojamos ne tik atvirose aikštelėse, bet ir virš žemės ūkio laukų, kad vienoje teritorijoje būtų galima ir auginti, ir gaminti elektrą. Toks sprendimas, vadinamas agrivoltaika, daug kur pristatomas kaip dviguba nauda: dalinis pavėsis gali mažinti karščio stresą, o ūkininkai gauna papildomų pajamų iš elektros.
Tačiau naujesni matavimai rodo, kad didelių saulės modulių masyvai gali netikėtai keisti lietaus pasiskirstymą pačiame lauke. Krentant krituliams, moduliai veikia tarsi didžiuliai skėčiai: dalį lietaus sulaiko, dalį nukreipia į savo kraštus, o vanduo vietomis krenta sutelktais vertikaliais srautais.
Lietus krenta nevienodai
Tyrimuose, atliktuose bandymų sklype Prancūzijos Monpeljė apylinkėse, stebėta, kad po moduliais susiformuoja skirtingos zonos. Ten, kur moduliai dengia augalus, dirva gali likti sausesnė, o tarp modulių eilių kritulių kiekis dažniau būna artimesnis natūraliam.
Didžiausia problema fiksuota pakraščiuose ir tose vietose, kur nuo modulių kraštų vanduo krenta koncentruotomis juostomis. Tokios lietaus užuolaidos gali lemti, kad vienoje lauko dalyje augalai gauna per daug vandens, o kitoje jo stinga, o tai ypač pavojinga jautresnėms kultūroms.
Kodėl atsiranda lietaus užuolaidos?
Mechanizmas gana paprastas: ant lygaus modulio paviršiaus krituliai surenkami į didesnį kiekį, kuris nubėga į kraštą ir nuo aukščio staiga nukrenta žemyn. Kai moduliai įrengti kelių metrų aukštyje, o dar prisideda vėjo kryptis ir gūsiai, susidaro tankios, lokalios vandens sienos.
Šis efektas tampa ryškesnis, kai naudojamos dinaminės sistemos, kur moduliai keičia kampą pagal saulę. Keičiantis pasvirimui, keičiasi ir nubėgančio vandens trajektorija, todėl vanduo lauke gali persiskirstyti dar chaotiškiau, ypač per intensyvias liūtis.
Sprendimas gali būti valdymas realiu laiku
Tyrėjai nurodo, kad problema nėra neišsprendžiama, jei agrivoltaikos parkai projektuojami atsižvelgiant į hidrologiją. Modeliavimas ir valdymo algoritmai gali padėti parinkti modulių padėtį taip, kad per audrą vanduo būtų paskirstomas tolygiau, o ne sutelkiamas į siauras juostas.
Eksperimentuose taikant lietaus perskirstymo modelius ir dirvožemio drėgmės skaičiavimus, pavyko reikšmingai sumažinti kritulių netolygumą. Praktikoje tai reikštų, kad moduliai galėtų būti ne tik apsauga nuo kaitros, bet ir priemonė kontroliuoti, kurioje lauko vietoje vanduo labiausiai reikalingas.
Vis dėlto mokslininkai pabrėžia, kad plečiantis agrivoltaikai svarbu vertinti ne vien elektros gamybą ir derlių, bet ir mikroklimato pokyčius. Projektuojant didelius parkus, lemiami gali būti tokie veiksniai kaip modulių aukštis, eilių tarpai, pasvirimo režimas, vietos vėjų statistika ir ekstremalių kritulių dažnėjimo tendencijos.
Leave a Reply