QAZAQ GREEN. Корейские ученые разработали концепцию «солнечных деревьев», которая может революционизировать развитие возобновляемой энергетики в лесных районах. Согласно исследованию, опубликованному в Scientific Reports, вертикальные конструкции способны генерировать столько же электроэнергии, сколько традиционные солнечные фермы, но при этом сохраняют до 99% лесного покрова, сообщает Interesting Engineering.
Результаты 3D-геопространственного моделирования показывают впечатляющие цифры: всего 63 солнечных дерева могут произвести 1 мегаватт энергии. Для сравнения — аналогичная наземная солнечная ферма потребовала бы вырубки 98% леса на том же участке.
«Расширение солнечной энергетики часто происходит за счет уничтожения лесов, что создает конфликт между целями развития возобновляемых источников и сохранением экосистем», — отмечают авторы исследования.
Исследование проводилось на базе установки в Сеуле командой под руководством Дан-Би Ума из Корейского морского института. Модель солнечного дерева имеет высоту 4,8 метра и ширину 4,1 метра. На «ветвях» конструкции размещены 35 солнечных панелей мощностью от 330 до 450 Вт каждая.
Общая мощность одного дерева составляет от 11,5 до 15,8 кВт в зависимости от типа используемых панелей. Ключевое преимущество вертикальной конструкции — верхние панели генерируют энергию, пропуская достаточно света для роста растительности под кронами.
За основу исследования взята реальная солнечная электростанция в уезде Гесон (Южная Корея), построенная в 2014 году. Наземная установка занимает 22 856 м² и использует 4347 панелей по 230 Вт для выработки 1 МВт энергии.
Моделирование показало: для достижения той же мощности потребуется всего 87 солнечных деревьев со стандартными панелями или 63 дерева с высокоэффективными. При этом практически весь лесной покров останется нетронутым.
Для анализа использовались трехмерные геопространственные данные и спутниковые снимки Google Earth Pro, сделанные до строительства электростанции. Исследователи создали фотомонтаж для визуализации размещения солнечных деревьев в реальной местности.
В симуляции деревья располагались вдоль границ участка и центральной тропы с интервалом 20 метров, демонстрируя возможности интеграции с минимальным воздействием на экосистему.
Результаты исследования актуальны для решения глобальных проблем землепользования в энергетике. Многие страны сталкиваются с необходимостью наращивать «зеленое» производство электроэнергии, что часто конфликтует с природоохранными задачами.
«Хотя исследование сосредоточено на Южной Корее, его методология применима в других странах, стремящихся расширить использование возобновляемых источников при сохранении лесных экосистем», — заключают авторы.
Солнечные деревья представляют собой перспективное решение для согласования энергетических и экологических приоритетов в условиях, когда мировое сообщество планирует утроить мощности ВИЭ к 2030 году, не нарушая обязательств по сохранению лесов.
https://qazaqgreen.com/news/world/2978/