Američtí vědci navrhují použití ocelových zipových pásků k připevnění solárních modulů k plotům ve zvířecích farmách jako nízkonákladové řešení regálů pro zemědělské aplikace. Zjistili, že navrhovaný přístup je technicky a ekonomicky životaschopný za předpokladu, že se na plotech provedou pečlivé testy zatížení větrem.
Americko-kanadská skupina vědců navrhla použití stávajících plotů ve zvířecích farmách jako levné řešení regálů pro solární moduly.
„Toto je možná nejlevnější přístup k regálům,“ řekl odpovídající autor výzkumu Joshua M. Pearce. „Ukázali jsme, že alespoň jeden fotovoltaický modul mezi dvěma svislými sloupky je mechanicky přijatelný pro každý typ konvenčního oplocení farmy. V tomto případě je regál téměř zdarma.“
Tři hlavní typologie oplocení
Výzkumníci identifikovali tři hlavní typologie oplocení: ploty založené na několika latích umístěných mezi hlavními sloupky na podporu drátu plotu; ploty pomocí sloupků, na kterých jsou připevněny plotové dráty nebo pletivo; a ploty využívající prefabrikovaná pletiva různých vzorů vhodných pro potřeby a někdy i estetiku. ,,Normálně se pro ploty používají převážně ocelové dráty s vysokou pevností v tahu a dráty z měkké oceli,“ poznamenali. ,,Jejich průměrové rozměry jsou obecně 4 mm, 3,15 mm a 2,5 mm pro dráty s vysokou pevností v tahu (HT) a dráty z měkké oceli.“
Aby se zjistilo, zda lze stávající plot použít pro solární instalaci, měli by vývojáři nejprve prozkoumat, zda plot odolá určitému zatížení větrem v konkrétním místě s přidáním fotovoltaických panelů. Stejně jako topologickým, geografickým a klimatickým problémům regionu. V tomto ohledu skupina uvedla, že se musí věnovat zvláštní pozornost velikosti sloupku čáry a vůli rozestupu. Přičemž hlavními faktory, které se musí pečlivě zvážit, jsou výška plotu, hloubka základu, design a velikost síťoviny. A také pevnost materiálu sloupků.
Vědci také vysvětlili, že měření zatížení větrem se má provádět prostřednictvím postupů Main Wind Force Resisting System (MWFRS) a Components & Cladding (C&C) a také pomocí Open Source Wind Load Calculator. Což je nástroj používaný k výpočtu větru zatíženého na plot v daném regionu ve Spojených státech. „Program vypočítává zatížení větrem jako základní smykovou sílu v librové síle (lbf). A taky základní moment ve stopách librové síle (ft-lbf),“ upřesnili a dodali, že vypočítali pro rozsah zatížení větrem od 80 mph na 150 mph (129 km/h až 241 km/h).
Akademici provedli řadu terénních testů s použitím tří monokrystalických PERC panelů Cheetah HC 72 M vyrobených čínskou společností JinkoSolar. Řekli, že jejich instalaci provedli rychle dva lidé, přičemž montáž jednoho modulu vyžadovala sedm minut a celkem čtyři zipy.
Použití stávajících plotů jako řešení regálů s téměř nulovými náklady
Provedli také řadu simulací pro dovybavení stávajícího oplocení farem pro širokou škálu farem. Včetně ovcí, koz, prasat, krav i alpak. A zjistili, že solární projekty založené na navrhovaném přístupu by byly ve Spojených státech ekonomicky životaschopné.
„Náklady na dovybavení regálů se stávají pouze náklady na čtyři nerezové zipy na modul, které lze zakoupit ve 120 baleních za 240 Kč,“ vysvětlili. ,,Pokud se výkon modulů pohybuje od 250 do 500 W, pak se stávají náklady na regály u stávajícího plotu nižší než Kč za watt.“
Pearce řekl, že výzkumná skupina také stanovila, jaká by byla optimální strategie invertoru v závislosti na tom, kolik energie by farmář potřeboval. „Malí farmáři mohou použít bezplatnou e-knihu k nastavení návrhu systému. A tak provést instalaci pomocí kovových zipů sami a pak stačí zavolat elektrikáře, aby se připojil k síti,“ uzavřel.
Vědci prezentovali svá zjištění v článku „Potenciál využití oplocení jako nízkonákladové solární fotovoltaické regály“. Ten se publikoval v Solar Energy. ,,Budoucí práce je nezbytná k určení plného rozsahu výhod tohoto přístupu vertikálního FV zemědělského oplocení v celosvětovém měřítku,“ řekli a těší se na to, jak zlepšit navrhovanou metodiku.
Výzkumný tým tvoří akademici z Western University v Kanadě a Michigan Technological University ve Spojených státech.
Zdroj: pv-magazine, Vapol
