Netikėtas efektas: saulės elektrinės miestuose gali didinti karštį – štai, ką rodo naujausi tyrimai
Saulės elektrinės ant stogų ir miestuose įrengti fotovoltiniai parkai dažnai pristatomi kaip švaresnės energetikos simbolis, tačiau mokslininkai vis dažniau vertina ir jų mikroklimato poveikį. Naujesni stebėjimai rodo, kad dideli fotovoltinių modulių plotai kai kuriose urbanizuotose teritorijose gali prisidėti prie papildomo vietinio įšilimo.
Toks efektas paprastai siejamas su miesto šilumos salos reiškiniu, kai asfaltas, betonas ir tamsūs paviršiai sugeria daugiau saulės spinduliuotės ir lėčiau atvėsta. Fotovoltiniai moduliai dalį energijos paverčia elektra, tačiau didelė spinduliuotės dalis virsta šiluma ir per paviršius bei orą grįžta į aplinką.
Kaip susidaro papildomas įšilimas
Fotovoltinių modulių paviršiai dažnai yra tamsūs ir gerai sugeria spinduliuotę, todėl kaitrios dienos metu įkaista. Ši šiluma perduodama aplinkiniam orui konvekcija, dalis jos išspinduliuojama atgal infraraudonaisiais spinduliais, o įkaitę paviršiai gali šildyti ir arti esančias dangas.
Problemą didina tai, kad miestuose trūksta natūralių vėsinimo mechanizmų, ypač evapotranspiracijos, kai augalai garindami vandenį mažina oro temperatūrą. Kai dideli moduliai įrengiami virš mažai želdinių turinčių teritorijų, įšilimo poveikis gali būti ryškesnis, ypač vakare, kai miestas iš lėto atiduoda sukauptą šilumą.
Ką rodo naujausi duomenys
Pastaraisiais metais tyrėjai vis dažniau remiasi palydoviniais ir hiperspektriniais stebėjimais, kurie leidžia tiksliau vertinti paviršių temperatūras, spinduliuotės balansą ir šilumos pasiskirstymą mieste. Tokie duomenys padeda atskirti, kur įšilimą lemia įprasti miesto dangų ypatumai, o kur papildomai prisideda energijos infrastruktūra.
Vertinant rezultatus, svarbu pabrėžti kontekstą: fotovoltika mažina iškastinio kuro deginimą ir šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijas, todėl jos nauda klimato politikai išlieka esminė. Tačiau miesto planavime atsiranda papildomas uždavinys, kaip energijos gamybą suderinti su karščio bangoms atsparesne urbanistine aplinka.
Kaip sumažinti rizikas miestuose
Specialistai dažniausiai siūlo sprendimus, kurie leidžia išlaikyti saulės energetikos plėtrą, bet sumažinti vietinį įšilimą. Tai apima geresnę modulių ventiliaciją, tinkamesnį jų aukštį virš stogo ar dangos, taip pat šviesesnes, daugiau spinduliuotės atspindinčias stogų ir aikštelių dangas.
Ne mažiau svarbus ir želdinimas, nes medžiai bei žalieji stogai realiai mažina aplinkos temperatūrą ir gerina oro kokybę. Miestuose, kuriuose saulės elektrinės planuojamos didesniais masyvais, kartu su energetiniais sprendimais vis dažniau vertinami šešėliavimo, paviršių atspindžio ir lietaus vandens sulaikymo scenarijai.
Ekspertai pabrėžia, kad tai nėra argumentas stabdyti saulės energetiką, bet signalas projektuoti ją išmaniau. Augant karščio bangų dažniui Europoje, tokie mikroklimato vertinimai gali tapti įprasta praktika, kad miestai būtų ir švaresni, ir vėsesni.
