أكبر ألواح شمسية رأسية على الأسطح في العالم
تفتح أكبر ألواح شمسية رأسية على الأسطح في العالم الباب أمام انتشار هذا النوع من الخلايا الكهروضوئية التي يُراهَن عليها في تعزيز إنتاج الكهرباء النظيفة وخفض البصمة الكربونية والإسهام في جهود تحول الطاقة.
أكبر ألواح شمسية رأسية على الأسطح في العالم
وتظهر هذه الألواح على الأسطح كتقنيةً ناشئة من المرجّح أن تساعد الاتحاد الأوروبي على تحقيق مستهدفه الإلزامي بشأن رفع حصة الطاقة المتجددة داخل التكتل إلى 42.5 بحلول عام 2030.
وترى المفوضية الأوروبية – الذراع التنفيذية للاتحاد الأوروبي- أن دمج تلك التقنية يمكن أن يساعد أوروبا في إصلاح تقلبات أسعار الكهرباء وتعزيز أمن الطاقة.
حل جديد
وتثبت الألواح الشمسية الرأسية أنها حل جديد واعد للبلدان والمناطق الواقعة شمال أوروبا إذ إن لديها القدرة على إنتاج كهرباء أكثر 20 بالمئة مقارنةً بنظيراتها التقليدية وفق موقع يورو نيوز.
ويحمل الإستاد الوطني لكرة القدم في النرويج أكبر ألواح رأسية على الأسطح في العالم ويبلغ عددها 1.242 لوحة.
وهذه الألواح ليست من نوع الألواح الشمسية المسطحة التقليدية بل هي ألواح صغيرة مربعة الشكل ولديها خاصيتان تميّزها عن تلك التي تُرى عادةً على أسطح المباني: ثنائية الوجه ما يعني أن لديها وجهين نشطين كما أنها مثبتة رأسياً.
وفي حزيران 2024 أصبح إستاد أوليفال في العاصمة النرويجية أوسلو يحتضن أكبر ألواح شمسية رأسية على الأسطح في العالم ما يضع الملعب في طليعة الأماكن المستفيدة من ابتكارات الطاقة المتجددة في البلاد.
هشاشة ظاهرية
ولأول وهلة تبدو أكبر ألواح شمسية رأسية على الأسطح في العالم هشةً غير أنه سرعان ما تتبدل تلك الفكرة بمجرد العلم أنها تتمتع بكفاءةٍ هائلةٍ في توليد الطاقة الشمسية.
ولدى إستاد أوليفال هدف طموح لإنتاج كهرباء بمعدل لا يقل عن 250 ألف كيلوواط/ساعة سنوياً ما يعادل قرابة كمية الكهرباء اللازمة لتشغيل 71 منزلًا لعامٍ كامل.
وتُعدّ الألواح الرأسية ثنائية الأوجه هي الحل الوحيد القادر على تحقيق تلك الأرقام الطموحة لا سيما في المناطق ذات الطقس البارد التي لا يتوافر فيها كميات كافية من السطوع الشمسي.
وإذا ما تحقق هذا الهدف سيوسّع إستاد أوليفال تركيباته من أكبر ألواح شمسية رأسية على الأسطح في العالم لتشمل الجوانب الأخرى من السقف.
آلية عمل أكبر ألواح شمسية رأسية
ويبدو منطقياً إمالة الألواح الشمسية كي تكون مواجهةً السطوع الشمسي مباشرة إذ تُضبَط عادةً زوايا التركيبات كي تتّسق مع خط العرض الذي تقع فيه المباني.
ومع ذلك أثبتت دراسات بحثية حديثة أن الألواح الشمسية الرأسية ثنائية الوجه يمكن أن تتفوق على نظيراتها التقليدية من حيث توليد الكهرباء.
وتوصّل العلماء من منظمة تي إن إو (TNO) البحثية الهولندية إلى آلية عمل الألواح الرأسية وكفاءتها في توليد الكهرباء، قائلين إن تلك الكفاءة لا تُعزى إلى أن الألواح الشمسية لديها وجهان متماثلان متعاكسان ولكن لأن الخلايا الشمسية التقليدية التي تكون في وضعٍ مائلٍ تميل إلى التعرض للسخونة الزائدة حينما يكون ضوء الشمس قوياً.
ويقول الباحث في منظمة “تي إن أو” البحثية باس فان أكين: إن درجات حرارة التشغيل المنخفضة تتطابق مع الأداء المتزايد”.
وأضاف أن الألواح الشمسية تفقد قرابة 1 بالمئة من أدائها لكل ارتفاع في درجات الحرارة يتراوح من 2 إلى 3 درجات مئوية ومن الممكن أن تسخن درجة حرارة الألواح الشمسية الرأسية المائلة بواقع 50 درجة مئوية بينما الأنظمة الكهروضوئية الموجودة في مجالٍ مفتوح يمكن أن تسخن بواقع يتراوح من 25 و30 درجة مئوية مقارنةً بالهواء المحيط.
وبمقدور الألواح الرأسية توليد كهرباء أعلى بنسبة 20 بالمئة مما يرفع أهميتها وقيمتها في المناطق ذات الطقس القاسي والمظلم إذ يعدّ تعظيم إنتاج الكهرباء خلال الأيام الأقصر زمنًا مسألة غاية في الأهمية.
إستاد أوليفال
وفي إستاذ أوليفال تواجه أكبر ألواح شمسية رأسية على الأسطح في العالم الشمس مباشرةً حيث يكون النظام الشمسي الخاص بها متجها نحو الشمال -الجنوب كي يتمكن من التقاط الضوء خلال أوقات الذروة في بداية وقت الظهيرة.
وقالت مديرة العقارات في إستاد أوليفال ليز كريستين سانسبي: “اخترنا هذا الاتجاه نظراً لأننا نرغب في إنتاج كهرباء بكميات أكثر في فصل الشتاء حينما تكون أسعار الكهرباء مرتفعة.
ويستعمل الإستاد ألواحاً رأسية طورتها شركة أوفر إيزي سولار (Over Easy Solar) النرويجية والتي سبق أن جرّبت اختراعها على مبانٍ أخرى في النرويج قبل إبرام العقد الخاص بتغطية سقف ملعب أوليفال.
وقال الرئيس التنفيذي لشركة أوفر إيزي سولار تريغفي مونغستاد: “يستغرق منّا الأمر 4 أيام لتركيب تلك الألواح الشمسية الرأسية”.
ظاهرة “ألبيدو”
وتستفيد الألواح الرأسية كذلك من تأثير ظاهرة ألبيدو التي يتساقط فيها الثلوج بين الصفوف ما يعكس ضوء الشمس في الألواح ومن ثم يعزز إنتاج الكهرباء المولدة.
وظاهرة الألبيدو هي مقياس لقدرة سطح معين على عكس أو امتصاص الإشعاع الشمسي.
في المقابل تتطلب الألواح الشمسية الأفقية أو المائلة قدراً كبيراً من أعمال الصيانة والتنظيف بعد هبوب العواصف الثلجية في المناطق الشمالية أو العواصف الترابية في المناطق الجنوبية وكلا النوعين من الطقس يمكنه عرقلة إنتاج الطاقة لأيامٍ كاملة.
وفي هذا الصدد قال مونغستاد في معرض تعقيبه على الألواح الشمسية الرأسية: إنها تعمل بشكل جيد لا سيما عند استعمالها على أسطح بيضاء اللون تتميز بقدرتها العالية على الانعكاس وهي شائعة في البلدان ذات درجات الحرارة المرتفعة إذ تقلل امتصاص الحرارة”.
