화석 연료에 대한 더 나쁜 소식: 옥상 태양광이 농업 발전을 만나다

콜로라도주 덴버에 있는 미래형 신축 건물에는 신흥 농업 발전 분야에서 도시 농업을 지원하는 옥상 태양광 어레이가 설치될 예정입니다.

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옥상 태양광 패널은 녹색 지붕 추세에 따라 공간을 놓고 경쟁해 왔으며 한동안 두 가지를 수용할 만큼 큰 지붕은 없는 것처럼 보였습니다. 글쎄요, 그때였습니다. 새롭게 떠오르는 농업 발전 분야는 들판에서 옥상으로 도약할 예정이며, 그 결과 전국적으로 태양광 발전 옥상 소규모 농장이 확산될 수 있습니다.

녹색 지붕 뒤에 숨은 아이디어는 매우 간단합니다. 평평한 옥상을 합성막으로 마무리하는 대신 식물을 한 겹 키울 수 있습니다. 초목은 더운 날씨에 건물을 식히고, CO2를 가두어 폭풍우 유출을 방지함으로써 도시 환경에 파급 효과를 줄 수도 있습니다. 옹호자들은 또한 살아있는 층이 밑에 있는 막의 수명을 연장하는 데 도움이 된다고 지적합니다.

녹색 지붕에는 일반적으로 돌나물과 유지 관리가 덜 필요한 외래종을 심습니다. 최근에는 녹색 지붕이 자생종과 생물 다양성을 촉진하기도 했습니다. 예를 들어, 미네소타에서 연구원들은 주의 기반암 절벽 대초원에 서식하는 여러 종들이 녹색 지붕과 잘 어울린다는 사실을 발견했습니다.

“기반암 절벽 대초원에서 자라는 식물은 얇은 재배 매체와 바람, 태양 및 가뭄에 대한 높은 노출을 포함하여 많은 녹색 지붕에서 발견되는 것과 매우 유사한 성장 조건에 적응합니다.”라고 그들은 지적합니다.

연구자들은 자연 환경에 있는 토종 종이 물을 찾기 위해 땅속 깊이 뿌리를 내릴 수 있다고 경고합니다. 그러나 연구팀은 식물이 옥상 환경에 적응하고 뿌리가 수평으로 자란다는 일화적인 증거에도 주목했습니다.

태양광 패널과 녹색 지붕을 결합한다는 아이디어가 관심을 끌기 시작했으며, 2021년부터 호주에서 실시된 태양광+녹색 지붕 연구는 지상에 설치된 태양광 연구자들이 이미 언급한 내용을 확인했습니다. 태양광 패널 아래의 식물은 냉각 효과를 생성합니다. 태양광 패널은 더 낮은 온도에서 더 효율적으로 작동하므로 태양광 전환 효율을 높이는 효과가 있습니다.

이 연구는 주로 녹색 지붕이 제공하는 도시 생태계 서비스를 평가하는 것을 목표로 했습니다. 연구진은 옥상 태양 전지판이 있는 두 개의 동일한 지붕(녹색 지붕이 있는 지붕과 없는 지붕)을 연구했습니다. 이 연구는 녹색 지붕이 건물을 냉각시키는 능력뿐만 아니라 도시의 생물 다양성 향상 및 폭우 유지에 대한 비교 데이터를 생성했습니다.

믹스에 태양광 패널을 추가하면서 상황이 특히 흥미로워졌습니다. 식물 측면에서 본 연구에서는 특정 식물이 다른 환경에서보다 태양광 패널 그늘에서 훨씬 더 잘 자란다는 사실을 발견했습니다. 이는 태양광 패널에 의해 생성된 냉각 및 보호 미기후에서 일부 작물이 더 나은 성능을 발휘한다는 것을 보여주는 농업 분야의 연구 결과와 일치합니다.

태양광 측면에서 연구진은 옥상 태양광+녹색 지붕 조합의 태양광 패널이 전체적으로 13.1%라는 상당한 차이로 태양광 전용 패널보다 성능이 뛰어난 것으로 계산했습니다.

세계 녹색 인프라 네트워크(World Green Infrastructure Network)는 이 연구를 살펴보고 에너지 절약형 녹색 지붕과 옥상 태양 전지판의 청정 에너지 사이의 공생 관계를 밝혀냈습니다.

"녹색 지붕의 표면 온도는 여름 동안 최대 20°C까지 크게 감소했는데, 이는 도시 열섬 효과의 잠재적 감소를 시사합니다."라고 그들은 지적했습니다. "단열은 통합 시스템의 또 다른 이점이었습니다. 건물 내부의 열 전달을 방지하고 더 시원한 기간에 열을 유지하는 것입니다."

"전반적으로 통합 녹색 지붕 태양광 PV 시스템은 기존 태양광 PV 시스템보다 성능이 뛰어났으며, 녹색 인프라가 다양한 이점을 통해 우리 도시를 기후 변화에 더욱 탄력적으로 만드는 데 도움이 될 수 있는 가장 쉽고 효율적인 솔루션 중 하나임을 확인했습니다."라고 결론을 내렸습니다. .