Ostatnie lata rozwoju zielonej energetyki pokazują, że istnieje wiele sposobów jej wykorzystania. To już nie tylko dobrze znane panele słoneczne na dachach czy wiatraki na polach. Innowacją są tzw. koleje słoneczne, które mogą wkrótce stać się powszechnym widokiem w Europie po udanym pilotażowym projekcie w Szwajcarii. Czym naprawdę są koleje słoneczne i czy Polska powinna zainteresować się taką innowacją? Wyjaśniamy to w naszym artykule.
Zielona energetyka w Europie mocno rozwija się w ostatnich latach. Choć wciąż jesteśmy zależni od paliw kopalnych, to już teraz dzięki OZE nie musimy przynajmniej martwić się kwestią Rosji. Z kolei sytuacja w Zatoce Perskiej zaszkodziłaby nam jeszcze bardziej, gdyby nie rozwój bezemisyjnej energetyki. Dążenie do uniezależnienia się od paliw kopalnych sprawia, że powstają liczne innowacyjne sposoby wykorzystania odnawialnych źródeł energii.
Solary na torach kolejowych
Jednym z takich rozwiązań, o którym pisaliśmy ponad rok temu, jest koncepcja instalacji paneli słonecznych na torach kolejowych, a dokładnie między szynami. Pomysłodawcą i realizatorem tego nowatorskiego projektu jest szwajcarski start-up Sun-Ways. Rozwiązanie wygląda właśnie tak:
W ubiegłym roku Sun-Ways uruchomił pierwszą na świecie kolej słoneczną, instalując 100-metrowy odcinek paneli fotowoltaicznych (PV) pomiędzy czynnymi torami w miejscowości Buttes w Szwajcarii. Początkowo projekt miał być jedynie trzyletnim pilotażem. Na torowisku zamontowano 48 specjalnie zaprojektowanych paneli słonecznych o łącznej mocy 18 kilowatów.
Potencjał PV na torach
Projekt Sun-Ways się udał, co oznacza, że firma będzie instalowała na stałe panele na kolejnych odcinkach linii kolejowych w Szwajcarii. Takie rozwiązanie ma duży potencjał. Panele fotowoltaiczne zazwyczaj montuje się pod odpowiednim kątem, aby przez cały rok mogły pochłaniać jak najwięcej promieniowania słonecznego. W tym przypadku jest inaczej – panele leżą płasko na torowisku. Mimo to ich efektywność okazuje się zaskakująco wysoka. Sun-Ways szacuje, że spadek produkcji energii wynikający z braku nachylenia paneli zamontowanych między torami wynosi jedynie około 10 proc. Mimo to w ciągu pierwszego roku projekt wyprodukował około 16 tys. kWh energii.
18 kW na tym 100-metrowym odcinku byłoby w praktyce zdolne zasilić 3–4 średniej wielkości domy mieszkalne. Oczywiście przy założeniu, że słońce świeciłoby przez całą dobę. Warto jednak pamiętać, że 18 kW podawane przez Sun-Ways to tzw. moc szczytowa. Oznacza to, że w praktyce dostępna moc zmienia się wraz z porą dnia i roku.
Dlatego też zamysłem nie jest bezpośrednie zasilanie składów kolejowych, lecz przesyłanie energii do sieci.
– W przypadku tego pierwszego projektu pilotażowego energia elektryczna jest przesyłana bezpośrednio do sieci – przekazuje dla portalu Euronews Earth firma. – Pracujemy jednak już nad rozwiązaniem, które pozwoli kierować energię produkowaną przez instalacje Sun-Ways bezpośrednio do kolejowych podstacji energetycznych lub do sieci trakcyjnej zasilającej pociągi.
Teoretycznie podobne panele mogłyby zostać zainstalowane na całej liczącej 5,3 tys. kilometrów sieci kolejowej Szwajcarii. Oznaczałoby to pokrycie powierzchni odpowiadającej około 760 boiskom piłkarskim, czyli ponad 50 tys. razy większej niż obszar objęty pilotażem.
Według szacunków Sun-Ways taka infrastruktura mogłaby zapewnić około 2 proc. całkowitego zapotrzebowania Szwajcarii na energię elektryczną.
Czy koleje słoneczne staną się standardem w Europie?
Dziś udział energii słonecznej w produkcji energii elektrycznej wynosi około 12 proc. i rośnie z roku na rok. Istnieje więc duży potencjał dalszego rozwoju energetyki słonecznej w krajach europejskich, także w Polsce.
– Łączna moc zainstalowana fotowoltaiki w 2025 roku w Polsce wynosiła już ok. 22,0 GW, oprócz dużych farm PV, mamy ogromny udział mikroinstalacji PV (ok. 12,6 GW), aktualnie poszukiwane są nowe zastosowania dla klasycznych paneli PV jak panele na ścianach obiektów, czy ze zmiennym kątem nachylenia – mówi nam Krzysztof Burda, prezes Polskiej Izby Rozwoju Elektromobilności (PIRE). – Wszystko po to, żeby jeszcze zwiększyć udział fotowoltaiki, który obecnie stanowi 9 proc. krajowej produkcji energii elektrycznej wprowadzanej do sieci – dodaje.
Po sukcesie pilotażu w Szwajcarii Sun-Ways podpisał właśnie umowę o współpracy z włoskim partnerem biznesowym, który prowadzi rozmowy z narodowym zarządcą infrastruktury kolejowej – Rete Ferroviaria Italiana.
Szczegóły dotyczące uruchomienia pilotażowego projektu we Włoszech w najbliższych miesiącach mają zostać ogłoszone już wkrótce.
Firma uzyskała także zgodę władz na budowę kolejnej kolei słonecznej w Korei Południowej. Równocześnie prowadzi rozmowy z przedsiębiorstwami z Holandii, Chin, Indii oraz Singapuru.
Czy Polska też powinna się takim projektem interesować?
Panele słoneczne na torach kolejowych mogą z powodzeniem zasilać infrastrukturę kolejową. Ułożenie tysięcy paneli na torowiskach byłoby w stanie zasilić nawet dużą stację kolejową, dworzec, a być może nawet pociąg. Pod warunkiem, że energia byłaby magazynowana.
Czy Polska powinna obserwować doświadczenia Szwajcarii i Włoch, czy już teraz rozpocząć własny pilotaż?
– Obserwujemy również ciekawe doświadczenia innych europejskich krajów, jak np. Szwajcaria, które testują dość nietypowe zastosowania paneli jak np. panele w torowiskach – odpowiada Burda.
- Czytaj także: Karol Trammer: Z koleją jest tak źle, że nas dzisiaj cieszy, że gdzieś dojeżdża pociąg
Potencjał polskich torowisk
Prezes PIRE w rozmowie ze SmogLabem zwraca uwagę, że Polska ma ogromny potencjał do testowania nowych zastosowań i nowych technologii OZE.
– Rozważając przykład kolejowy posiadamy ponad 19 tys. km torowisk, więc potencjał mamy dość spory, ale patrząc na inne położenie geograficzne Polski zapewne musielibyśmy przeprowadzić badania i pilotaże nad wydajnością i ewentualnymi ograniczeniami – zauważa nasz rozmówca.
Optymalny kąt nachylenia paneli w Polsce wyraźnie zmienia się w zależności od pory roku. Różnice wynoszą około 20–40 proc. Mamy przy tym dość duże zróżnicowanie pomiędzy północną a południową częścią kraju – od około 30 proc. na południu do około 45 proc. na północy.
– Taki pilotaż mógłby określić potencjał w produkcji energii oraz zlokalizowania samych paneli oraz potencjalne problemy, które mogłyby wystąpić np. silne zabrudzenia wynikające chociażby ze ścierających się hamulców pociągu – mówi prezes PIRE.
Jak zauważa Burda, szwajcarski startup przetestował ciekawe zastosowanie dla samych paneli. Należy się więc spodziewać wielu podobnych projektów pokazujących kolejne, nietypowe zastosowania paneli, jak chociażby panele balkonowe, które można wpiąć w domowe gniazdko.
– W Polsce czekamy na takie projekty, które jeszcze bardziej zwiększą udział zielonej energii i pozwolą na budowanie niezależności energetycznej. Obecnie coraz większą popularność zdobywają panele montowane na eksponowanych na słońce ścianach mimo swoich oczywistych ograniczeń, więc pewnie panele w torowiskach również znalazłyby swoje miejsce i zastosowanie – uważa Burda.
–
Zdjęcie tytułowe: Wirestock Creators/Shutterstock
