Използването на железопътната инфраструктура за производство на електроенергия от слънцето вече не е само футуристична идея. Швейцарският проект Sun-Ways демонстрира, че железопътните линии могат успешно да се превърнат в източник на възобновяема енергия, без да възпрепятстват движението на влаковете. Първите резултати от изпитанията показват, че технологията има потенциал да допринесе както за по-чиста енергетика, така и за по-ефективно използване на съществуващата инфраструктура.
Доколко ефективни са слънчевите железници?
Ефективността на фотоволтаичните панели традиционно зависи от ъгъла, под който са монтирани. За да улавят максимално количество слънчева светлина през цялата година, те обикновено се поставят под определен наклон.
В Испания например оптималният ъгъл за монтаж е между 30 и 35 градуса. Според изследване, публикувано през 2022 г. в Science Direct, наклон от 34 градуса на Иберийския полуостров води до годишни загуби в производството на електроенергия под един процент. Именно поради тази причина наклонените покриви са сред най-подходящите места за изграждане на фотоволтаични системи, докато плоските покриви, балконите и оградите обикновено осигуряват по-ниска производителност.
При железопътните линии обаче панелите се монтират хоризонтално между релсите. Според разработчиците от Sun-Ways това води до едва около 10% загуба на производство в сравнение с оптимално наклонените панели – компромис, който се счита за напълно приемлив предвид възможността да се използват огромни неизползвани площи.
Само през първата година от изпитанията инсталацията е произвела приблизително 16 000 киловатчаса електроенергия. Ако технологията бъде приложена по цялата железопътна мрежа на Швейцария, която е с дължина 5317 километра, слънчевите панели ще покрият площ, сравнима с около 760 футболни игрища – повече от 50 000 пъти по-голяма от тази на пилотния проект.
По оценки на Sun-Ways подобна система би могла да генерира около един тераватчас електроенергия годишно. Това количество се равнява на приблизително 2% от общото годишно потребление на електроенергия в Швейцария – значителен принос към националния енергиен баланс.
Предизвикателствата пред новата технология
Въпреки обещаващите резултати, превръщането на железопътните линии в енергийни коридори поставя редица технически и експлоатационни въпроси.
Сред основните опасения, изразявани от Международния съюз на железниците, са възможността панелите да развият микропукнатини вследствие на вибрациите и натоварването, което би увеличило риска от повреди или пожари. Друг потенциален проблем е отражението на слънчевата светлина, което може да разсейва машинистите и да повлияе на безопасността на движението.
Разработчиците на проекта твърдят, че тези рискове вече са адресирани. Използваните панели са значително по-здрави от стандартните покривни фотоволтаици и са оборудвани с антиотражателно покритие, което минимизира отблясъците. Освен това системата разполага с вградени сензори за постоянно наблюдение на техническото състояние, а специални четки, монтирани в края на влаковете, почистват повърхността на панелите от прах и замърсявания по време на движение.
От компанията Sun-Ways съобщават, че през първата година от експлоатацията инсталацията е работила безпроблемно и не е изисквала извънредна или специализирана поддръжка – показател за надеждността на технологията.
Успешните тестове в Швейцария вече привличат международен интерес. Наскоро Sun-Ways подписа споразумение за сътрудничество с италиански партньор, който работи в координация с националния железопътен инфраструктурен оператор Rete Ferroviaria Italiana. Това е първата стъпка към евентуалното внедряване на технологията и извън пределите на Швейцария.
Ако проектът продължи да доказва своята ефективност, слънчевите железници могат да се превърнат в нов европейски стандарт за производство на чиста енергия. Използването на вече съществуваща транспортна инфраструктура за генериране на електроенергия предлага иновативно решение, което не изисква заемането на допълнителни земеделски или природни терени. Именно тази комбинация от устойчивост, ефективност и рационално използване на пространството превръща технологията в една от най-обещаващите иновации в сферата на възобновяемата енергия.