Apa pluvială într-un parc fotovoltaic: 4 factori importanți de gestionat

Gestionarea apei pluviale într-un parc fotovoltaic este un aspect deosebit de important, ce necesită o atenție sporită încă din faza de planificare. Omiterea sau subestimarea rolului pe care îl are tiparul de scurgere al apei poate diminua durata de exploatare a panourilor, chiar dacă tipul de fundație a fost ales în baza unui studiu geotehnic amănunțit, iar zona în care e amplasat parcul e considerată neinundabilă. Impactul pe care îl are apa provenită din precipitații se manifestă astfel:

Se modifică calitatea apelor din pânza freatică (contaminare posibilă cu hidrocarburi, uleiuri de mașină, în timpul execuției lucrărilor de construcție, sau poluarea ulterioară cu particule fine, derivate din prelucrarea solului și transportarea lor în apa subterană în timpul ploilor). Un debit crescut al apei de suprafață duce la spălarea rapidă a solului în aval, antrenând o cantitate crescută de poluanți și sedimente ce se scurg în râurile și lacurile de proximitate.

Acțiunea mecanică a ploii asupra solului și structurii de susținere a parcului, prin eroziunea necontrolată și fragilizarea fundației.

Dacă proiectul e realizat corect, iar localizarea terenului este favorabilă, nu sunt necesare măsuri suplimentare pentru îmbunătățirea acestui aspect. Uneori, însă, configurația parcului trebuie adaptată pentru a compensa anumite deficiențe și a preveni problemele ulterioare.

În urma testelor și modelizării, au fost determinați 4 factori importanți de care depinde gestionarea apei pluviale într-un parc fotovoltaic.

1. Apa pluvială într-un parc fotovoltaic: cum gestionezi monitorizarea gradului de compactare al solului

Densitatea solului este un factor deosebit de important și ne oferă informații predictibile privind comportamentul apelor pluviale. Terenurile compactate creează o suprafață impermeabilă; în timpul averselor, apa nu se poate infiltra, ci curge în șuvoaie, spălând și erodând solul. Pentru ca solul să poată absorbi corespunzător apa, densitatea maximă ar trebui să fie între 1.1-1.5 g/cm3 (valorile vor fi corelate cu tipul de sol). Cele mai dense și dificile soluri, din acest punct de vedere, sunt argilele cu particule fine.

Chiar dacă structura minerală a pământului nu poate fi modificată eficient la scară largă decât prin metode laborioase, se poate interveni preventiv, prin măsuri pentru minimizarea sau prevenirea compactării. Când se lucrează pe un sol predispus la tasare, se va evita trecerea mașinilor și utilajelor grele în timpul construcției parcului și baterea stâlpilor cu ajutorul mașinilor de batere pneumatică. Lucrările de mentenanță și întreținere vor fi adaptate și ele, pentru un impact minim asupra densității solului.

Măsuri pentru a preveni compactarea solului

Un rol favorabil în prevenirea compactării îl are menținerea covorului de vegetație existent. Un sistem radicular profund și extins al plantelor ameliorează considerabil absorbția apei.

Se va evita excavarea, iar dacă acțiunea este absolut necesară, straturile îndepărtate vor fi reașezate în aceeași ordine, la finalizarea lucrărilor, pentru a proteja biodiversitatea solului.

Decompactarea mecanizată ulterioară se impune dacă în timpul construcției parcului solul a fost tasat excesiv: afânarea se realizează la 15 cm adâncime între rânduri și 10 cm sub panouri.

Semănarea cu plante selecționate (ce dezvoltă un sistem radicular profund) a terenului înainte de începerea construcției parcului poate îmbunătăți covorul vegetal insuficient.

Recomandări suplimentare

Măsurarea densității solului se face atât înaintea construcției, cât și după, între rânduri și sub acestea.

Dacă în timpul construcției se lucrează pe soluri argiloase umede, se va evita ca mașinile si utilajele folosite să depășească 6 tone.

1. Apa pluvială într-un parc fotovoltaic: cum măsori adâncimea solului

Se măsoară de la suprafața solului, până la primul strat de rocă impermeabilă. Se mai numește și adâncime de înrădăcinare și reprezintă distanța maximă de infiltrație a apei în strat. În general, are între 0.5-1.5 m înălțime și reprezintă al doilea factor, ca și importanță, în gestionarea apei pluviale. O adâncime mare este mai favorabilă pentru că permite absorbția unui volum mai mare de apă, evitând scurgerea de suprafață. Testele au arătat că o adâncime de doar jumătate de metru crește scurgerea de suprafață cu 78 % față de o adâncime de 1.5 m.Deși acest parametru nu poate fi ameliorat, trebuie luat în considerare la planificarea construcției parcului, pentru a evita pierderea suplimentară a adâncimii prin excavare.

Recomandări

Măsurarea adâncimii solului se face și înainte și după construcția parcului.

Pentru a compensa deficiențele de adâncime se vor configura anumiți parametri, de exemplu, se va proiecta o lungime de deconectare mai mare.

Distanța dintre module va fi cel puțin egală cu proiecția la sol a panourilor.

1. Gestionarea apei pluviale într-un parc fotovoltaic: impactul vegetației

Vegetația are un rol pozitiv în gestionarea apei pluviale într-un parc fotovoltaic prin drenaj, datorită sistemului radicular al plantelor, care permite infiltrația apei în sol, stopează eroziunea și evită stagnarea de suprafață. Cu cât rădăcinile sunt mai superficiale sau există întreruperi ale covorului vegetal, cu atât cresc și șansele ca apa să nu se infiltreze corect și să se scurgă. Un alt beneficiu emergent al vegetației este că permite crearea sau restabilirea unui habitat sănătos pentru fauna locală, atrage polenizatorii și are un efect estetic.

Măsuri:

Alegerea înălțimii (garda la sol) la care sunt plasate modulele va fi stabilită în corelație cu factorul vegetație. Se știe că o înălțime mai mică limitează diversitatea speciilor și sporește ritmul de creștere al ierbii, fiind necesară cosirea frecventă. O înălțime mai mare permite dezvoltarea unor specii noi, cu sistem radicular mai profund, favorabil absorbției apei în sol.

Dacă vegetația e insuficientă calitativ sau cantitativ, se vor semăna amestecuri de iarbă cu creștere rapidă, specifice zonei climatice pentru ameliorarea covorului de iarbă.

Designul structurilor de susținere va avea în vedere și mentenanța ulterioară a parcului.

În cazul panourilor bifaciale, se va studia impactul vegetației asupra producerii de energie.

Pentru controlul umbririi se va prefera tăierea ierbii și nu ierbicidarea.

1. Gestionarea apei pluviale într-un parc fotovoltaic: controlul distanței de deconectare

Deconectarea este distanța dintre rânduri și cea de sub module, în care apa ar trebui să se infiltreze rapid. Cu cât este mai mare, cu atât crește absorbția apei în sol și se evită scurgerea de suprafață. De obicei, aceasta este calculată pentru a evita umbrirea reciprocă a panourilor, dar studiile arată că deconectarea este un parametru ce influențează în mod direct managementul apelor pluviale, iar printr-o gestionare corectă, poate compensa deficitul de adâncime sau compactarea excesivă a solului.

Recomandări:

Spațiile dintre rânduri trebuie să fie cel puțin egale, ca și lățime, cu spațiile ocupate de panouri.

Deconectarea trebuie amplasată pe o pantă graduală, care să nu depășească 5%. Dacă panta are între 5-10%, se vor folosi disipatoare de energie, terase sau berme, iar pentru valori mai mari de 10% se impune implementarea unor tehnici speciale de control al eroziunii.

Dacă panta are între 5-10%, se vor folosi disipatoare de energie, terase sau berme, iar pentru valori mai mari de 10% se impune implementarea unor tehnici speciale de control al eroziunii.

https://www.betterenergy.org/wp-content/uploads/2021/10/PV-SMaRT-Potential-Stormwater-Barriers-and-Opportunities.pdf

https://www.nrel.gov/solar/market-research-analysis/pv-smart.html

https://ieca.mynewscenter.org/creating-water-quality-value-in-ground-mounted-solar-photovoltaic-sites/

https://www.illinoisfloods.org/content/documents/3a_-_stormwater_mgmt_for_solar_farms.pdf

https://epa.ohio.gov/static/Portals/35/storm/Guidance+on+Post-Construction+Storm+Water+Controls+for+Solar+Panel+Arrays.pdf

https://solarbuildermag.com/featured/how-solar-pv-stormwater-regulation-has-evolved-and-what-to-consider-at-your-next-site/

Scris de: Lilia Burlacu pentru Fortza