Przez dziesięciolecia perspektywy powszechnego wykorzystania energii słonecznej były ograniczone ze względu na położenie geograficzne. Tradycyjne farmy fotowoltaiczne, stacjonarne lub powoli podążające za słońcem w poziomie, wykazują słabą wydajność na wyższych szerokościach geograficznych, gdzie światło słoneczne jest słabsze i pod większym kątem, szczególnie w miesiącach zimowych. Jednak szwedzki start-up Vaja rzuca wyzwanie tym ograniczeniom, wprowadzając radykalny projekt: pionowe panele słoneczne, które poruszają się z wiatrem, a nie z nim walczą.
Problem tradycyjnych instalacji fotowoltaicznych w klimacie północnym
Głównym problemem jest wydajność. W regionach takich jak Szwecja, gdzie światło słoneczne jest ograniczone przez większą część roku, panele poziome wychwytują mniej energii ze względu na niski kąt padania światła słonecznego. Te nieefektywności skutkują wyższymi kosztami, większą powierzchnią ziemi i niższą rentownością. Poziome trackery oferują pewną poprawę, ale pozostają drogie i mniej skuteczne na ekstremalnych szerokościach geograficznych.
Rozwiązaniem jest nie tylko wychwytywanie większej ilości światła słonecznego, ale także przetrwanie żywiołów. Silny wiatr może łatwo uszkodzić lub zniszczyć stałe instalacje pionowe, podczas gdy mobilne urządzenia śledzące wymagają nadmiernego wzmocnienia, co zwiększa koszty. Podejście Vaji całkowicie pozwala uniknąć tego problemu.
Przełom Vaja: wykorzystanie wiatru zamiast mu przeciwdziałać
Założyciele Vaji, Henrik Eskilsson i Anders Olsson, zdali sobie sprawę, że kluczem nie jest przeciwstawienie się wiatrowi, ale praca z nim. Po zniszczeniu dziesiątek prototypów w testach z dużą prędkością odkryli, że przesuwając punkt obrotu paneli pionowych nieco do przodu, można stworzyć samostabilizującą się konstrukcję. Dzięki temu panele „uginają się” pod wpływem wiatru jak liście podczas burzy, minimalizując naprężenia i maksymalizując trwałość.
Ich pierwsze testy były brutalne. Eskilsson i Olsson dosłownie zbierali połamane panele z pasa startowego po każdej nieudanej próbie, udoskonalając swój projekt metodą prób i błędów. W końcu odkryli, że dzięki dokładnemu dostosowaniu środka aerodynamicznego panele są w stanie wytrzymać sztormowe wiatry bez pękania.
Jak to działa: stabilność dzięki ruchowi
System Vaja wykorzystuje pojedynczy silnik do jednoczesnego obracania rzędów paneli pionowych, podobnie jak żaluzje. Podczas burzy panele można „chować”, aby zminimalizować opór powietrza. Konstrukcja eliminuje potrzebę stosowania ciężkich fundamentów betonowych lub nadmiernego zbrojenia stalowego, znacznie zmniejszając koszty i wpływ na środowisko.
W rezultacie powstał system, który może wygenerować o 25-30% więcej energii rocznie w klimacie północnym w porównaniu z tradycyjnymi instalacjami statycznymi. Wczesne programy pilotażowe pokazują, że zwiększona produktywność przekłada się na większe zyski producentów energii.
Przyszłość śledzenia pionowego
Innowacja Vaja to coś więcej niż tylko wyczyn inżynieryjny; jest to potencjalny punkt zwrotny dla globalnego wykorzystania energii odnawialnej. W przypadku pomyślnego skalowania śledzenie pionowe mogłoby udostępnić energię słoneczną regionom wcześniej uznawanym za nieodpowiednie, przyspieszając przejście na przyszłość zrównoważonej energii. Firma przyciąga obecnie klientów pilotażowych, w tym szwedzkiego producenta energii odnawialnej Rabbalshede Kraft, który widzi wyraźną korzyść ekonomiczną w projekcie Vaja.
„Jeśli Vaja dotrzyma obietnicy Eskilssona, w regionach nordyckich znacznie więcej projektów fotowoltaicznych stanie się rentownych.”
Sukces Vaji zależy od zwiększenia skali produkcji i przyciągnięcia dalszych inwestycji. Jednak podstawowa zasada jest jasna: czasami najlepszym sposobem na pokonanie problemu jest dostosowanie się do dostępnych sił, zamiast z nimi walczyć. Przyszłość energii słonecznej może nie leżeć w większych panelach lub mocniejszych konstrukcjach; może to wymagać pracy z wiatrem.
