As novas tecnologias não só aumentam a eficiência e durabilidade das células e módulos fotovoltaicos, como também estão a mudar de forma tangível a sua relação com o ambiente. Também é verdade que hoje, sobre a terra e sobre “o mar” ou sobre as águas de uma albufeira, já vemos estruturas gigantes de painéis a captar energia. Não é bonito de se ver e haverá um dia consequências se não for pensado para haver sintonia entre a natureza e a tecnologia do homem. Uma solução serão os painéis solares verticais.
Possivelmente haverá já uma alternativa interessante nesta tecnologia.
Com uma orientação vertical dos módulos de este para oeste, é possível alcançar picos de energia de manhã e ao final da tarde, diminuindo a carga dos sistemas fotovoltaicos nas redes elétricas.
Isso também significa que é necessária menos capacidade de armazenamento de energia.
Flexibilidade da rede, agricultura e painéis solares verticais
E se num futuro não muito distante tivéssemos campos de cultivo a partilhar o seu espaço com filas de painéis solares verticais?
Bom, a ideia pode ser interessante em vários outros cenários. Tal como vemos agora, os parques solares praticamente não permitem que nada cresça debaixo das estruturas, deixando muitos hectares de terreno sem qualquer outra utilidade.
Durante uma vida útil, a instalação solar “padrão” tem sido uma instalação com painéis virados a sul e inclinados num ângulo entre 20 e 35° para assegurar a maior produção de energia possível. Um acordo que teve e continua a ter consequências diretas na gestão da energia. Na verdade, a maior parte da eletricidade é produzida durante as horas centrais do dia, especialmente no verão. Isto aumenta a necessidade de sistemas de armazenamento para compensar as flutuações durante o dia ou a estação.
No entanto, de acordo com um grupo de investigação de Leipzig, existe uma abordagem que pode fazer avançar a implantação de fotovoltaicos sem reduzir a flexibilidade da rede.
Painéis solares verticais de dupla face
Segundo Sophia Reker, Universidade de Ciências Aplicadas de Leipzig, os módulos fotovoltaicos bifaciais podem aproveitar a energia solar de ambos os lados. Se estes foram instalados numa orientação este-oeste, a maior parte da eletricidade é produzida de manhã e à tarde.
Isto reduziria a necessidade de armazenamento de eletricidade e, em simultâneo, minimizaria a quantidade de terra necessária para a produção de eletricidade.
A questão que se coloca é se estes painéis fotovoltaicos verticais são rentáveis. Para responder a essa dúvida, a investigação avaliou o impacto das diferentes orientações do painel na distribuição do rendimento energético, utilizando o Sistema de Informação Geográfica Fotovoltaica (PVGIS) do Centro Comum de Investigação da Comissão Europeia.
Assim, os cientistas descobriram que, no caso dos painéis solares verticais de dupla face, apesar de diminuir a potência instalada por área num fator de 4 a 5, a dupla utilização do terreno (eletricidade e produção agrícola) permitiria um grande potencial técnico na gama de terawatt-hora por ano.
Em detalhe, Reker e os seus colegas modelaram um sistema energético para a Alemanha em conformidade com os objetivos alemães de proteção climática, assumindo um aumento das instalações fotovoltaicas dos atuais 58 GW para 400 GW em 2030.
No seu estudo, os investigadores mostraram como a necessidade de armazenamento diminui se a maior parte da nova capacidade fotovoltaica for instalada verticalmente com uma orientação este-oeste.
Poder-se-ia demonstrar que os sistemas fotovoltaicos verticais permitem uma menor capacidade de armazenamento ou uma menor utilização de centrais eléctricas alimentadas a gás. Sem qualquer opção de armazenamento, é possível uma redução das emissões totais de dióxido de carbono de até 10,2 Mt/ano.
Referiu a investigadora Sophia Reker.
Em resumo, aproveitar a energia solar poderá exigir uma reestruturação dos painéis por forma a que não ocupem área que fica inutilizada de terrenos, muitos deles com potencial de cultivo.