Panourile fotovoltaice pot crește și mai mult temperatura în zilele caniculare. Ce se întâmplă noaptea

Panourile fotovoltaice pot crește temperaturile în zilele caniculare și le pot scădea noaptea, ceea ce poate fi benefic dat fiind că cele mai mari probleme aduse de schimbările climatice sunt create de creșterea temperaturii în timpul nopții.

Panourile fotovoltaice pot crește temperaturile în zilele caniculare

Montarea multor panouri fotovoltaice pe acoperișurile dintr-o localitate poate crește temperaturile în zilele caniculare și le poate scădea noaptea, spune noua modelare.

Cercetarea condusă de dr. Ansar Khan de la Universitatea din Calcutta și în colaborare cu profesorul UNSW Sydney Scientia Mattheos (Mat) Santamouris a folosit simulări de mezo scară (sistem meteorologic) pentru a arăta impactul acestora asupra condițiilor climatice locale la scara orașului.

Ei au descoperit că într-un scenariu cu acoperire completă a acoperișurilor cu panouri fotovoltaice (RPVSP) într-un oraș, temperatura urbană ar putea crește ziua până la 1,5 ° C în perioadele de vârf de vară și scădea noaptea până la 0,6 ° C.

Descoperirile, publicate în Nature Cities, sugerează că fotovoltaicele sunt o soluție importantă de energie regenerabilă în tranziția de la combustibilii fosili. În schimb, cercetătorii evidențiază oportunitatea de a dezvolta soluții integrate pentru panouri fotovoltaice, cum ar fi materiale reflectorizante pentru acoperișuri și combinații de verdeață, pentru a echilibra numeroasele lor beneficii cu potențialele lor dezavantaje în mediile urbane.

„Panourile solare fotovoltaice sunt o tehnologie semnificativă de energie regenerabilă, dar pot schimba condițiile locale ale orașelor atunci când sunt instalate pe foarte multe acoperișuri”, spune prof. Santamouris, Catedra Anita Lawrence în Arhitectură de înaltă performanță la UNSW Arts, Design & Architecture. „Înțelegerea acestor schimbări este crucială pentru factorii de decizie care iau în considerare utilizarea fotovoltaicelor în întregul oraș și strategiile necesare pentru a le implementa în mod eficient”, a spus el, potrivit Tech Xplore. 

Efecte de încălzire pe timp de zi și de răcire pe timp de noapte

Pentru studiu, echipa de cercetare a analizat impactul RPVSP-urilor în diferite scenarii de acoperire în Kolkata, India. Ei au efectuat, de asemenea, studii de sensibilitate RPVSP specifice orașului pentru alte patru orașe - Sydney, Austin, Atena și Bruxelles - pentru a compara descoperirile lor cu cele din Kolkata.

„Am descoperit că există o asociere liniară între creșterea temperaturii și procentul de acoperișuri acoperite cu panouri fotovoltaice”, spune prof. Santamouris. „În scenariul maxim de acoperire de 100% în perioada de vârf de vară, datele noastre arată că RPVSP-urile conduc la o creștere semnificativă a temperaturii în timpul zilei”.

Prof. Santamouris spune că efectul de căldură al panourilor fotovoltaice la o acoperire de 100% pe acoperiș ar reduce o mare parte din beneficiul energiei regenerabile. Estimările arată că în Sydney, aproape 40% din energia electrică produsă de fotovoltaice este utilizată pentru a compensa impactul supraîncălzirii în sarcina suplimentară de răcire - în principal aer condiționat.

„Când RPVSP-urile sunt instalate pe acoperișuri, acestea absorb o cantitate semnificativă de energie solară, transformând o parte din aceasta în electricitate și generând căldură în acest proces”, spune prof. Santamouris. „Acest lucru se datorează în primul rând albedoului inferior (reflectanței) panourilor, dar și fluxului de aer peste partea superioară și inferioară a panourilor fotovoltaice, care amplifică efectul de încălzire.

„Aceasta înseamnă că, în perioada de vârf de vară, suprafața poate fi fierbinte până la 70°C, ceea ce face imposibil să aibă un efect de răcire asupra temperaturii urbane”.

În schimb, transferul de căldură prin radiație pe timp de noapte duce la ca temperatura suprafeței panourilor fotovoltaice să fie mai mică decât temperatura urbană pe timp de noapte, scăzând astfel temperatura aerului înconjurător. „Acesta este un beneficiu crucial, deoarece impactul încălzirii climatice este de așteptat să fie resimțit cel mai acut în timpul nopților, care s-ar putea încălzi în medie cu aproximativ 4°C în următorul secol”, spune prof. Santamouris.