ノルウェーの国立サッカー スタジアムには、屋根全体に張り巡らされた 1,242 枚のソーラー パネルという、あまり知られていないスターの魅力があります。
これらは従来の平らな屋根パネルではありません。この小型の正方形のソーラー パネルには、通常の建物で見られるソーラー パネルと異なる 2 つの重要な特徴があります。1 つは両面受光、つまり 2 つのアクティブな面があること、もう 1 つは垂直に設置されることです。
2024 年 6 月、オスロのウッレヴァール スタジアムは屋上に世界最大の垂直型ソーラー パネルを設置し、このスタジアムを再生可能エネルギー イノベーションの最前線に据えました。
一見するとパネルは壊れやすく、踏んでしまうのではないかと心配になってしまいます。しかし、スタジアムを訪れると、スタジアムが信じられないほど効率的にエネルギーを生成していることがすぐにわかりました。太陽光発電。
ウッレヴァール スタジアムは、年間 71 世帯に 1 年間電力を供給するのに必要なエネルギーに相当する、少なくとも 250,000 キロワット時 (kWh) の電力を発電するという野心的な目標を掲げています。
これらの両面受光型垂直ソーラーモジュールは、特に寒冷で日照量の少ない地域において、これらの数値を達成できる唯一のソリューションです。目標が達成されれば、スタジアムの屋根の他の側面にも設置が拡大される予定だ。
垂直型と水平型のソーラーパネルの違いは何ですか?
太陽電池パネルは通常、建物が建っている緯度に合わせて角度を付けて設置されるため、太陽光パネルを太陽に直接向くように傾けないのは直観に反しているように思えるかもしれません。しかし、最近の研究では、両面受光型垂直太陽光発電 (PV) パネルがエネルギー生成の点で従来のモデルを上回る性能を発揮できることが示されています。
オランダの研究機関TNOの科学者調べたなぜそうなるのか。これは、両面受光型太陽光発電パネルが 2 つの同じだが反対側を持っているからではなく、従来の傾斜型 PV パネルは太陽光が強すぎると過熱する傾向があるためです。
「動作温度が低いほど、パフォーマンスが向上します」と TNO の科学者 Bas van Aken 氏は説明します。
「太陽光発電パネルは、温度が 2 ～ 3 度上がるごとに性能が約 1% 低下します。傾斜屋根の PV システムは簡単に 50 度まで温度が上がりますが、オープンフィールド PV システムではパネルが周囲の空気よりも最大 25 ～ 30 度暖かくなります。」と彼は付け加えました。
垂直型ソーラーパネルは最大 20% 多くのエネルギーを生み出すことができるため、日が短い間にエネルギー生産を最大化することが重要な、厳しくて暗い冬のある気候では価値があります。
ウッレヴァール スタジアムでは、パネルが太陽に直接面しており、太陽光発電システムは午後早い時間のピーク時に光を取り込むために南北に向けられています。 「電気料金が高くなる冬に、より多くのエネルギーを生産したいため、この方向性を選択しました」とスタジアムの不動産マネージャー、リーズ・クリスティン・サンズビー氏は言います。
このスタジアムには、ノルウェーの新興企業であるオーバー イージー ソーラーが開発した垂直パネルが使用されています。同社は、フットボール競技場の屋根を覆う契約を結ぶ前に、その発明をノルウェーの他の建物で試験的に実施していました。
Over Easy Solar の CEO、Trygve Mongstad 氏は、以前は太陽光パネルの設置業者として働いていましたが、従来の PV は重くて設置に時間がかかり、屋根に固定するのが難しい場合があることに気づきました。新しい垂直パネルを使用すると、プロセスが軽量化され、コストが削減され、完了が容易になります。「これらすべてのユニットを設置するのに 4 日かかりました」と Mongstad 氏は言います。
垂直型 PV パネルは、列の間に降る雪がパネルに太陽光を反射し、エネルギー収量を高めるアルベド効果からも恩恵を受けます。
対照的に、水平または傾斜したパネルは、北部地域で吹雪いた後、多大なメンテナンスと清掃が必要になります。砂嵐南部の気候では、どちらも一日中エネルギー生産を妨げる可能性があります。
Over Easy Solar は現在、スペインやスイスを含むヨーロッパ 11 か国に 30 か所の太陽光発電施設を設置しています。同社は、南部地域でも自社製品のパフォーマンスを観察しました。 「特に次のものと組み合わせると、優れたパフォーマンスを発揮します。」白い色の屋根これは反射性が高く、暑く日当たりの良い国では熱の吸収を抑えるために一般的に使用されています」とモンスタッド氏は指摘します。
垂直型ソーラーパネルの将来はどうなるでしょうか?
公共施設のエネルギー生産施設への転換はますます広範囲に広がっています。
ロンドンのO2アリーナ、ヨーロッパ最大の屋内会場、そしてトルコのガラタサライ スタジアム方法の例です娯楽施設は、コスト削減にも役立つ再生可能エネルギー ソリューションを事業に統合することで持続可能性を目指しています。
都市が二酸化炭素排出量の削減を目指す中、より効率的で省スペースの太陽エネルギーソリューションに対する需要が、単なる公共の場を超えて高まっています。
これらのパネルは屋根緑化と組み合わせることもでき、これにより都市が CO2 を吸収し、より環境に優しいものになることができます。これは傾斜パネルでは不可能な機能です。ドイツでは、ソーラーバルコニーアパートのテラスに設置される小さなパネルは、個人のエネルギー消費を相殺する方法として人気が高まっています。
垂直型 PV パネルは、高速道路沿いの防音壁や農場にも設置できます。 「[垂直]設置面積が小さいという利点があり、列間の作物に十分なアクセスが可能です…列間の日陰が軽減されます…また、通常の傾斜システムに比べて遮断される雨も少なくなります」と、農業用太陽光発電のパイロットに取り組んでいるヴァン・アーケン氏は説明する。オランダでのプロジェクト。
垂直型ソーラーパネルは、エネルギー転換において重要な役割を果たす可能性が高い新興技術であり、EU が 2030 年までに再生可能エネルギーを 42.5% とする拘束力のある目標を達成するのに役立つと考えられます。
によると、欧州委員会、この技術を統合することで、ヨーロッパがエネルギー価格の変動を修正し、より多くのエネルギー安全保障を提供できるようになります。
ただし、垂直 PV は「勝者総取り」の一部ではありません。 Mongstad 氏は、水平 PV から垂直 PV への切り替えはすぐには行われないだろうと示唆しています。この変化は、古い設備がライフサイクルの終わりに達したときに発生する可能性が高く、その時点で企業は古いパネルを垂直パネルに置き換えることができます。
垂直から水平、東から西、南から北といった向きの組み合わせだけが、一日を通して一定のエネルギーを生成し、大陸全体のエネルギー価格をさらに安定させるのに役立ちます。
