Исследование: солнечные батареи или зеленые насаждения — что лучше размещать на крыше? - «Технологии»

Ученые из Имперского колледжа Лондона и Абердинского университета Шотландии разработали новый способ поиска оптимального использования крыш городских домов, который подразумевает сравнение эффективности при установке солнечных батарей и выращивании на кровле культурных растений.

Предложенный исследователями метод объединяет биогеохимическое моделирование и многоцелевую оптимизацию энергетической системы. Цель его применения заключается в оценке различных вариантов использования крыши здания.

Исследователи рассмотрели три варианта выращивания томатов на крыше: с применением открытой посадки, в теплице без кондиционирования и в теплице с климатической установкой. В качестве альтернативы этим решениям был изучен эффект от размещения на кровле фотоэлектрической установки.

«Для всех трех вариантов сельскохозяйственного использования крыши мы учитываем затраты за весь жизненный цикл, включающий установку всего необходимого, различные процессы, связанные с выращиванием, а также доход от продажи урожая томатов, — заявили ученые. — Для фотоэлектрической системы мы также учитываем расходы за весь жизненный цикла, а прибыль определяется исходя из количества выработанной электроэнергии».

Кроме того, для оценки применимости каждого из трех вариантов выращивания томатов, исследователи также моделировали процессы денитрификация и разложения. Полученные результаты привели к выводу, что для большинства зон наиболее предпочтительным решением является установка солнечных батарей.

«Основные причины заключаются в том, что фотоэлектрические панели имеет тенденцию приносить больше экономической выгоды для всей системы, чем сельскохозяйственные насаждения на крыше», — заявили исследователи.

Однако они отметили, что размещение на кровле теплицы для культурных растений, в которой контролируется концентрация углекислого газа, освещение и влажность — это экологичный и конкурентоспособный с экономической точки зрения вариант.

«Мы обнаружили, что использование сельскохозяйственных систем на крыше обеспечивает большую гибкость при проектировании энергетических систем, когда учитываются экономические показатели и уровень выбросов парниковых газов», — объяснили ученые.

Исследователи также рассказали, что совместное размещение на кровле объектов сельского хозяйства и солнечных электростанций может дать много преимуществ. При этом они отметили необходимость применения «целостного системного подхода» к проектированию пространства крыши и малую изученность этой сферы. Отчет о проделанной работе ученые опубликовали в издании iScience в статье Sustainable Design of Urban Rooftop Food-Energy-Land Nexus.

Источник: sciencedirect.com