Изследване на фотоволтаици под натиска на снега
Соларните електроцентрали в Алпите обещават високи добиви на енергия. Швейцарският институт за изследване на снега и лавините SLF анализира заплахата от алпийските опасности и помага за защитата на съоръженията.
Фотоволтаиците по планинските склонове на голяма надморска височина могат да бъдат успешен модел. Висок интензитет на светлината, наклонени повърхности, по-висок светлинен поток, отколкото в низините. Проучванията показват, че такива системи са много подходящи за преодоляване на недостига на електроенергия през зимния сезон. Някои централи вече са разположени в Алпите, например най-високата слънчева електроцентрала в Европа, изградена на почти 3 000 метра, на ледника Питцал в Австрия. Освен това през зимата снегът отразява слънчевата светлина, което генерира допълнителен добив на електроенергия.
Но точно този сняг представлява опасност за системите. Проектантите често са подценявали това при първите проекти в планинските райони, но сега осъзнават проблема и прибягват до експертизата на Института за изследване на снега и лавините SLF в Давос Дорф.
Стефан Маргрет, ръководител на изследователската група за защитни мерки в SLF обобщава: „Три фактора застрашават електроцентралите на открити места – повишеното натоварване от вятъра, натиска на снега и лавините.“ Заедно с екипа си той анализира опасностите с помощта на симулационни модели като Ramms и определя възможните сили, които биха могли да повлияят на системата. Посещението на място е задължително. Само по този начин изследователите могат да разпознаят детайли като вдлъбнатини, в които се образуват натрупвания от снежни преспи, или разлики в неравностите на терена. „Всеки метър има значение“, казва Маргрет. Той идентифицира зоните със зараждащи се лавини, разглежда дълбочината на снега през последните години и изчислява силите на натиск от снега. SLF използва дронове за създаване на карти на дълбочината на снежната покривка в периметъра на проекта. Резултатите варират значително. „Понякога няма никакви опасности, понякога едва няколко процента от първоначалната площ остават като безопасна зона“, обяснява инженерът.
Маргрет и неговият екип не само анализират опасностите, но и предлагат възможни решения. „За да избегнете лавини, помага да не планирате върху или под зони, които са по-стръмни от 30 градуса“, препоръчва ученият. Ако наклонът е по-малък от 30 градуса, е малко вероятно да се образуват лавини. Натиск от сняг, от друга страна, се получава и при по-равен терен до наклон от около 20 градуса, когато снежната покривка бавно се спуска надолу. „Това увеличава силите върху подструктурата, която често е проектирана само за вятър, а не за натиск от сняг.“ Допълнителни сили действат върху опорите поради снега. Едно от решенията е да се укрепят опорите и основите. Важно е също така да се избере правилното разстояние между земята и фотоволтаичните модули. „Ако разстоянието е твърде малко, ветровото натоварване се намалява, но модулът може да бъде затрупан от сняг и да бъде подложен на натиск“, обяснява Маргрет.
Снимки: Michael Alan Brooks
