挪威國家足球場有一個鮮為人知的明星景點：屋頂上延伸著 1,242 塊太陽能板。
這些不是傳統的平屋頂板。迷你方形太陽能電池板有兩個與建築物上常見的太陽能電池板不同的關鍵特徵：它們是雙面的，這意味著它們有兩個活動面，並且垂直安裝。
2024 年 6 月，奧斯陸的烏勒瓦體育場 (Ullevaal Stadium) 成為世界上最大的垂直屋頂太陽能板安裝地，使該體育場處於再生能源創新的前沿。
乍一看，這些面板看起來很脆弱，人們可能會擔心踩到它們。但在參觀體育場期間，我們很快就了解到他們在產生能量方面非常高效太陽能。
Ullevaal 體育場的雄心勃勃的目標是每年發電至少 250,000 千瓦時 (kWh)，大約可供 71 個家庭全年使用。
這些雙面垂直太陽能組件是能夠實現這些數字的唯一解決方案，特別是在寒冷、陽光不足的地區。如果目標實現，體育場將把其安裝擴大到屋頂的其他側面。
垂直和水平太陽能電池板有什麼區別？
不傾斜太陽能電池板直接面向太陽似乎有悖常理，因為安裝的角度通常與建築物所在的緯度一致。然而，最近的研究表明，雙面垂直光伏（PV）面板在發電方面可以優於傳統模型。
荷蘭研究組織 TNO 的科學家檢查過為什麼會這樣。這並不是因為雙面太陽能板有兩個相同但相對的側面，而是因為傳統的傾斜光伏板在陽光太強時往往會過熱。
「較低的工作溫度對應於更高的性能，」TNO 的科學家 Bas van Aken 解釋道。
「光伏板每升溫 2 到 3 攝氏度，效能就會損失約 1%。傾斜屋頂光電系統很容易升溫 50 度，而露天光電系統的面板溫度比周圍空氣高出 25 到 30 度，」他補充道。
垂直太陽能電池板可以產生更多 20% 的能量，這使得它們在嚴酷和黑暗的冬季氣候中很有價值，在冬季，在較短的白天最大限度地提高能源產量至關重要。
在烏勒瓦體育場，太陽能板直接面向太陽，其光伏系統面向南北，以便在午後高峰時段捕捉光線。 「我們選擇這個方向是因為我們希望在電價較高的冬季生產更多的能源，」體育場房地產經理 Lise Kristin Sunsby 說。
該體育場使用了挪威新創公司 Over Easy Solar 開發的垂直面板，該公司在獲得覆蓋足球場屋頂的合約之前，已在挪威的其他建築上試用了其發明。
Over Easy Solar 執行長 Trygve Mongstad 先前曾擔任太陽能板安裝工，他意識到傳統光伏發電很難安裝在屋頂上，安裝起來既笨重又耗時。有了他的新型垂直面板，整個過程變得更輕，降低了成本，也更容易完成：「我們花了四天時間才安裝完所有這些單元，」Mongstad 說。
垂直光伏板也受惠於反照率效應，行間積雪將陽光反射到電池板上，從而提高能源產量。
相比之下，水平或傾斜的面板在北方地區暴風雪過後需要大量的維護和清潔，或者沙塵暴在南方氣候下，這兩種情況都會阻礙一整天的能源生產。
Over Easy Solar 目前在西班牙和瑞士等 11 個歐洲國家擁有 30 個太陽能裝置。該公司還觀察了其產品在南方地區的表現。 「它表現良好，尤其是與白色屋頂，它具有高度反射性，在較熱、陽光充足的國家很常見，可以減少熱量吸收，」Mongstad 指出。
垂直太陽能板的未來是什麼？
公共場所向能源生產者的轉變正變得越來越普遍。
倫敦 O2 體育館是歐洲最大的室內場館，也是土耳其最大的室內場館加拉塔薩雷體育場是如何的例子娛樂場所透過將再生能源解決方案融入其營運中，邁向永續發展，這也有助於他們降低成本。
隨著城市尋求減少碳足跡，對更有效率、節省空間的太陽能解決方案的需求正在增長，而不僅僅是公共場所。
這些面板還可以與綠色屋頂相結合，幫助城市吸收二氧化碳並變得更環保——這是傾斜面板無法實現的功能。在德國，太陽能陽台- 安裝在公寓露台上的小面板 - 作為抵消個人能源消耗的一種方式正在變得流行。
垂直光伏電池板還可以在高速公路沿線或農場的隔音屏障中找到一席之地。 「較小的[垂直]佔地面積是有利的，可以充分接觸行之間的農作物......它減少了行之間的陰影......並且與常規傾斜系統相比，它還攔截了更少的雨水，」正在從事農業光伏試點工作的範阿肯解釋道荷蘭的項目。
垂直太陽能板是一項新興技術，可能在能源轉型中發揮重要作用，並幫助歐盟實現 2030 年再生能源比例達到 42.5% 的約束目標。
根據歐盟委員會，整合這項技術可以進一步幫助歐洲解決能源價格波動問題並提供更多的能源安全。
然而，垂直光伏並不是「贏家通吃」的一部分。 Mongstad 表示短期內不會從水平光伏轉向垂直光伏。當舊設備達到其生命週期結束時，這種變化更有可能發生，此時公司可以用垂直面板取代舊面板。
只有混合傾斜——從垂直到水平，以及從東到西、從南到北的方向——才能有助於全天產生恆定的能量，並進一步穩定整個非洲大陸的能源價格。
