Odnawialne źródła energii na całym świecie rozwijają się w szybkim tempie. Co jakiś czas możemy usłyszeć o pojawiających się innowacjach w tym zakresie. Słyszeliśmy już o solarach montowanych na kanałach wodnych w Kalifornii, czy pokrytych panelami zadaszeniach jednego z cmentarzy. Teraz pojawił się pomysł, by wykorzystać do tego… tory kolejowe!
Chodzi o Szwajcarię, gdzie już wiosną tego roku ma zostać zrealizowany pilotażowy projekt, za którym stoi szwajcarski start-up Sun-Ways. Ten dostał zielone światło na trzyletni projekt, który ma zostać zrealizowany w Neuchâtel – położonym na zachodzie kraju kantonie (odpowiednik naszego województwa). To właśnie tam panele słoneczne będą instalowane na torach kolejowych, a dokładniej między nimi.
Nietypowy projekt energetyczny w Szwajcarii – panele na torowiskach
W obliczu kryzysu klimatycznego, który wymaga przyspieszenia transformacji energetycznej w Europie i na świecie, pojawia się coraz więcej akceptowalnych pomysłów na tego typu rozwiązania. Szwajcaria jest pięknym krajem, usłanym górami, dolinami, zabytkowymi miastami. Z kolei wadą OZE jest to, że przy dzisiejszych technologiach wymagają one dużej powierzchni.
To właśnie z tego powodu udział energii słonecznej w szwajcarskim miksie energetycznym wynosi niespełna 9 proc. Z kolei dla przykładu bardziej pochmurna Holandia ma niemal 20 proc. Ilustruje to powyższy wykres.
Jak ma to wyglądać?
– Będzie to pierwszy raz, kiedy panele słoneczne zostaną zainstalowane na torach kolejowych, po których przejeżdżają pociągi – powiedział dyrektor generalny Sun-Ways, Joseph Scuderi.
Solary mają zostać ułożone między szynami, tam, gdzie zazwyczaj widzimy kamienie. I nie będzie to miało żadnego wpływu ani na ruch kolejowy, ani na wydajność produkcji. Nawet na ruchliwych odcinkach tras kolejowych, przez niemal cały czas, kiedy świeci słońce, panele będą pracować. Według testów – przejeżdżający pociąg nie będzie w stanie zakłócić pracy paneli.
Panele słoneczne nie będą też przeszkadzały przy pracach konserwacyjnych linii kolejowych. Sun-Ways zwraca uwagę na to, że panele można w każdej chwili zdemontować, by pracownicy kolei mogli dokonać wymaganych prac konserwacyjnych. Ponadto konstrukcja została przetestowana pod kątem stabilności dla pociągów pędzących z prędkością do 150 km/h. Co więcej, instalacja te jest zdolna wytrzymać wiatr o prędkości do 240 km/h.
Ciekawostką jest sposób realizacji tego nowatorskiego projektu. Ma temu posłużyć specjalnie do tego zaprojektowany pociąg Scheuchzer. Maszyna ta będzie dosłownie sama układała panele między szynami w trakcie jazdy. To po prostu „jak rozwijający się dywan”, zauważa Scuderi. Specjalnie zaprojektowany pociąg wykorzystuje mechanizm tłokowy do rozwijania paneli o szerokości jednego metra, wstępnie zmontowanych w szwajcarskiej fabryce. Taki pociąg jest w stanie ułożyć do tysiąca metrów kwadratowych paneli dziennie.
Taka nowinka będzie wymagała długich testów
Ze względu na niezwykłą innowacyjność projektu, droga do uzyskania zgody przez władze była wyboista. Federalny Urząd Transportu początkowy był przeciwny projektowi. Jednak po dziesięciu miesiącach budowy i testowania prototypów Sun-Ways uzyskał pozwolenie na rozpoczęcie stosowania technologii na otwartej linii w Neuchâtel.
Podczas trzyletniej fazy testowej na 100-metrowym odcinku torów obsługiwanym przez transN, regionalną spółkę transportu publicznego, zostanie zainstalowanych 48 paneli. Koszt tej inwestycji wyniesie około 620 tys. Euro. Energia elektryczna generowana przez solary będzie wprowadzana do lokalnej sieci energetycznej, gdzie odbiorcami mają być gospodarstwa domowe.
Ze względu na testy, pociągi pilotażowe będą jeździć po takich torach z prędkością jedynie 70 km/h. W przyszłości ma się to zmienić. Podczas prób zostaną przeprowadzone testy instalacji i demontażu, aby „zapewnić, że nie będzie żadnego szkodliwego wpływu na infrastrukturę kolejową”.
– Rozwój energii słonecznej obecnie zapewnia dodatkowe 2-3 proc. zapotrzebowania Szwajcarii na energię elektryczną każdego roku. Energia słoneczna staje się zatem, obok energii wodnej, drugim filarem naszego zaopatrzenia w energię elektryczną. Do 2050 r. energia słoneczna będzie w stanie pokryć 50 proc. rocznego zapotrzebowania pomimo rosnącego zużycia – powiedział Matthias Egli, dyrektor generalny Swissolar, szwajcarskiego stowarzyszenia zawodowego zajmującego się energią słoneczną.
Innowacja wychodzi poza granice Szwajcarii
Start-up ma duże ambicje jeśli chodzi ekoinnowacje. Teoretycznie panele mogłyby zostać rozmieszczone na wszystkich torowiskach Szwajcarii. Ich łączna długość wynosi 5317 km. Oznacza to, że całkowita powierzchnia paneli odpowiadałaby powierzchni 760 boisk piłkarskich. To spory potencjał mimo faktu, że część linii kolejowych biegnie w tunelach, gdzie taki montaż solarów oczywiście nie miałby sensu. Firma szacuje, że krajowa sieć kolejowa mogłaby produkować jedną terawatogodzinę (TWh) energii słonecznej rocznie, co odpowiada około 2 proc. całkowitego zużycia energii w Szwajcarii.
Oprócz Szwajcarii firma bierze udział w podobnych planowanych projektach w Hiszpanii, Rumunii i Korei Południowej. Trwają też wstępne rozmowy z operatorami w Chinach, Tajlandii, Australii i USA. – Na świecie jest ponad milion kilometrów linii kolejowych. Uważamy, że 50 proc. światowych kolei mogłoby zostać wyposażonych w nasz system – powiedział w zeszłym roku Baptiste Danichert, współzałożyciel Sun-Ways.
Firma ma jednak jeszcze wiele do udowodnienia w swoim projekcie pilotażowym. Międzynarodowy Związek Kolei wyraził wcześniej obawy, że panele mogą ulec mikropęknięciom, prowadzić do większego ryzyka pożarów na terenach zielonych, a nawet rozpraszać maszynistów odblaskami. Firma zapewnia jednak, że wzięła pod uwagę takie obawy projektując swoje panele.
Jak twierdzą jej przedstawiciele, panele są bardziej odporne niż konwencjonalne i mogą zostać wyposażone w filtr antyrefleksyjny, który chroniłby oczy maszynistów. Wbudowane czujniki mają zapewnić ich prawidłowe działanie, a szczotki przymocowane na końcu pociągu mogą usuwać brud z powierzchni paneli. Niektórzy zauważyli też, że lód i opady śniegu mogą uniemożliwić działanie ułożonych poziomo paneli, ale Sun-Ways ma na to odpowiedź. Pracuje nad systemem roztapiania padającego śniegu, czy zamarzających na powierzchni kropel marznącego deszczu.
