Rewolucja w fotowoltaice. Panele trafiają tam, gdzie nikt wcześniej ich nie montował

Jedną z głównych wad elektrowni słonecznych jest konieczność zapewnienia dużej ilości terenu do montażu setek paneli fotowoltaicznych. Szwajcarski startup Sun-Ways znalazł oryginalne rozwiązanie tego problemu. Nietypowe zastosowania dla paneli mają też kraje Unii Europejskiej,a także Amerykanie i Australijczycy.

Z tego artykułu dowiesz się:

• Jakie wyzwania inżynieryjne pokonano, instalując panele słoneczne między szynami kolejowymi.
• Dlaczego fotowoltaika umieszczana nad wodą rozwiązuje jednocześnie dwa kluczowe problemy.
• W jaki sposób ogrodzenia posesji stają się domowymi, miniaturowymi elektrowniami słonecznymi.

Szwajcarzy przeanalizowali, gdzie można znaleźć niewykorzystane tereny, których zagospodarowanie nie wymaga kosztownego wykupu. Takie obszary znaleźli między torami kolejowymi. Instalacja pilotażowa w miejscowości Buttes w kantonie Neuchâtel wytrzymała już ponad 11 tys. przejazdów pociągów bez uszkodzeń paneli ani elementów montażowych.

Szwajcarska maszyna do układania paneli

Główną zaletą tego rozwiązania jest brak konieczności budowy nowych konstrukcji wzdłuż torów oraz wykorzystanie istniejącej przestrzeni na torowiskach. Technologia umożliwia szybki demontaż i ponowny montaż paneli. Każdy moduł o długości około sześciu metrów składa się z trzech paneli o mocy 380 W.

Demontaż trwa około dziesięciu minut. Pozwala to przeprowadzać prace bez przerywania ruchu pociągów. Co ważne, nie wykonują ich ludzie na niewielkiej przestrzeni między pociągami pędzącymi z dużymi prędkościami. Do montażu firma wykorzystuje specjalnie zaprojektowaną maszynę, która układa panele między szynami z prędkością do 300 metrów na godzinę.

Największym wyzwaniem inżynieryjnym okazały się drgania i podmuchy powietrza generowane przez pociągi dużych prędkości. Projektanci z Sun-Ways wyposażyli panele w specjalny mechanizm blokujący, który zapewnia ich stabilność nawet przy dużym natężeniu ruchu.

Pilotaż obejmuje 100-metrowy odcinek torów, na którym zainstalowano 48 paneli fotowoltaicznych o łącznej mocy 18 kW. Wytworzona energia elektryczna jest bezpośrednio wprowadzana do sieci elektroenergetycznej lub wykorzystywana do zasilania infrastruktury kolejowej, w szczególności systemów sygnalizacji i urządzeń stacyjnych.

Projekt pozostanie w fazie testów do 2028 roku. W tym czasie jego twórcy planują zebrać dane dotyczące trwałości, wydajności i wymagań konserwacyjnych systemu w rzeczywistych warunkach eksploatacji infrastruktury kolejowej.

Pływające panele w walce z parowaniem wody

Jak przypomina agencja UNIAN, szwajcarskie rozwiązanie nie jest jedyną nietypową lokalizacją paneli słonecznych. W Kalifornii instalowane są one nad kanałami irygacyjnymi. Takie rozwiązanie jednocześnie wytwarza czystą energię elektryczną i ogranicza straty wody spowodowane parowaniem, co ma kluczowe znaczenie w suchym klimacie tego stanu.

Europejczycy z kolei coraz częściej przekształcają ogrodzenia swoich posesji w miniaturowe elektrownie słoneczne. Choć panele montowane pionowo produkują mniej energii niż instalacje dachowe, pozwalają oszczędzić miejsce i ograniczyć koszty montażu. Okres zwrotu inwestycji w takie „ogrodzenia słoneczne” wynosi około ośmiu lat, co czyni je atrakcyjnym rozwiązaniem dla właścicieli domów.

Panele słoneczne mogą również okazać się sposobem na ograniczenie jednego z największych zagrożeń dla Australii – niedoboru wody. Kraj stoi w obliczu narastającego kryzysu wodnego. Aby lepiej chronić swoje zasoby, inżynierowie opracowali konstrukcję pływających paneli słonecznych, która może pomóc w rozwiązaniu tego problemu – podał portal SlashGear.

Rolnictwo jest największym konsumentem wody na kontynencie i zużywa około 70 proc. australijskich zasobów, których z roku na rok ubywa. Sytuację dodatkowo pogarszają przedłużające się susze oraz rosnąca presja związana z działalnością człowieka.

Australia inwestuje w pływające solary

Od niedawna pływające systemy fotowoltaiczne (FPV) można zobaczyć na tamach i zbiornikach wodnych w całej Australii. Tworzą one swego rodzaju dach nad zbiornikami, ograniczając parowanie dzięki pokryciu części powierzchni wody. To ogromny problem, ponieważ każdego roku z tam i zbiorników w całej Australii wyparowuje około 1400 gigalitrów wody.

Według Bloomberga jedna z firm rozwijających australijskie pływające instalacje fotowoltaiczne szacuje, że mogą one ograniczyć parowanie o ponad połowę. Właśnie dlatego Australijska Agencja Energii Odnawialnej zainwestowała 8,5 mln dolarów w program wdrażania większej liczby pływających paneli słonecznych na farmach wykorzystujących systemy nawadniania.

Firma Wannon Water eksploatuje jeden z największych w Australii systemów pływających paneli słonecznych, który produkuje rocznie ponad 600 tys. kWh energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych. Sieć składająca się z 1260 paneli wykorzystuje bezpośrednie promieniowanie słoneczne oraz światło odbite od powierzchni wody.

Jednocześnie pływające systemy fotowoltaiczne dostarczają energię odnawialną do sieci elektroenergetycznej, podobnie jak tradycyjne instalacje fotowoltaiczne. Korzyści są więc podwójne – paruje znacznie mniej wody, a do sieci trafia więcej czystej energii.