Saulės baterijos tarp bėgių? Taip, tai jau vyksta ()
Geležinkelio bėgiai žmonėms ir prekėms gabenti naudojami jau daugiau nei 150 metų.
© Ekrano kopija
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Šveicarijos startuolis taip pat nori juos naudoti elektros energijai gaminti. Pirmoji šio „saulės geležinkelio“ atkarpa veikia jau metus, o bandomasis projektas pasirodė esąs toks sėkmingas, kad jis plečiamas. Kitos šalys, įskaitant Italiją, jau išreiškė susidomėjimą šiuo sprendimu.
Iš pirmo žvilgsnio ši idėja atrodo nepraktiška. Fotovoltinės plokštės paprastai montuojamos ant stogų arba specialių konstrukcijų, nukreiptų į saulę. Geležinkelio bėgiai yra plokšti, jais reguliariai važiuoja sunkūs traukiniai, o visai infrastruktūrai reikalinga nuolatinė priežiūra. Todėl Šveicarijos bandymu buvo patikrinta ne tik pati elektros energijos gamyba, bet ir įrenginio atsparumas kasdieniams geležinkelio eksploatavimo poreikiams.
Nepaisant to, pirmoji instaliacija buvo pastatyta tarp bėgių, įrodant, kad toks sprendimas gali veikti.
Projektą įgyvendina Šveicarijos startuolis „Sun-Ways“. 2025 m. bendrovė Biuto miestelyje, Nešatelio kantone, paleido pirmąją pasaulyje aktyvios geležinkelio linijos atkarpą, kurioje tarp bėgių sumontuotos fotovoltinės plokštės. Tai trumpa bėgių atkarpa, tačiau ji buvo pasirinkta siekiant parodyti, ar ši technologija gali susidoroti su įprastomis geležinkelio eismo sąlygomis.
|
Bandomasis projektas apėmė vos 100 metrų bėgių kelio. Buvo sumontuotos 48 specialiai suprojektuotos plokštės, kurių bendra galia siekė 18 kWp. Pradinis bandymas turėjo trukti trejus metus ir patikrinti, ar įrenginys atlaikys kasdienį naudojimą ir kintančias oro sąlygas. Praktiškai tai apėmė vibraciją, purvą, vandenį, temperatūrą ir techninės priežiūros komandų prieigą prie bėgių.
Tačiau po pirmųjų metų rezultatai buvo tokie geri, kad bendrovė pradėjo ruoštis nuolatinei instaliacijai.
Per 12 mėnesių plokštės pagamino maždaug 16 000 kWh elektros energijos. Šis kiekis maždaug atitinka vidutinio namo, šildomo vien elektra, metinį energijos suvartojimą. 100 metrų ilgio instaliacijos rezultatas rodo, kad net ir mažos bėgių atkarpos gali turėti išmatuojamą poveikį energijos gamybai.
Bandomojo įrenginio energija šiuo metu tiekiama tiesiai į elektros tinklą. Kitas žingsnis – maitinti geležinkelių infrastruktūrą, įskaitant traukos pastotes ir net traukinius maitinančias linijas.
Vienas pagrindinių argumentų prieš šį sprendimą yra mažesnis horizontaliai išdėstytų plokščių efektyvumas. Fotovoltiniuose elementuose keli nuolydžio laipsniai gali būti reikšmingi, ypač jei įrenginys skirtas veikti ištisus metus.
Fotovoltinės baterijos pasiekia didžiausią efektyvumą, kai moduliai pakreipiami tinkamu kampu. Ispanijoje optimalus pakreipimo kampas yra apie 30–35 laipsnius. 2022 m. paskelbti tyrimai parodė, kad pakreipus plokštes 34 laipsnių kampu, metinis gamybos nuostolis yra mažesnis nei 1 %.
Geležinkelio bėgiai nesiūlo šios galimybės. Plokštės turi būti lygiai tarp bėgių. Jų negalima savavališkai pakreipti, nes jos turi tilpti į bėgių plotį ir netrukdyti pervažoms ar priežiūros darbams.
„Sun-Ways“ teigimu, tai reiškia maždaug 10 procentų sumažėjusią energijos gamybą. Tačiau bendrovė mano, kad tai yra priimtina kaina už galimybę naudoti jau esamą didelę teritoriją, kuriai nereikia naujos žemės statybos.
Didžiausias projekto privalumas yra ne rekordinis vieno skydo efektyvumas, o jo mastas. Vien Šveicarija turi 5 317 kilometrų ilgio geležinkelių tinklą. Ši infrastruktūra driekiasi per visą šalį ir daugelyje vietų yra gerai apšviesta.
Jei plokštės būtų sumontuotos per visą ilgį, jos padengtų maždaug 760 futbolo aikščių plotą. Startuolio skaičiavimais, jos galėtų pagaminti maždaug 1 TWh energijos per metus, arba maždaug 2 % viso šalies suvartojamos elektros energijos.
Skydų montavimas tarp bėgių taip pat kelia klausimų dėl visos sistemos saugumo ir ilgaamžiškumo. Geležinkeliai yra infrastruktūra, kurioje net ir mažo komponento gedimas gali turėti didelių pasekmių eismo saugumui, todėl tokie sprendimai turi atitikti griežtesnius reikalavimus nei standartinis montavimas ant stogo.
Tarptautinė geležinkelių sąjunga anksčiau atkreipė dėmesį į mikroįtrūkimų riziką, padidėjusio gaisro pavojaus galimybę ir šviesos atspindžius, kurie gali blaškyti vairuotojų dėmesį.
Projekto kūrėjai teigia, kad šias problemas išsprendė dar ankstyvoje projektavimo stadijoje. Plokštės yra žymiai patvaresnės nei standartiniai ant stogo montuojami moduliai. Taip pat buvo naudojama danga, mažinanti šviesos atspindžius. Tai ypač svarbu tiesiose trasos atkarpose, kur mašinistai ilgą laiką žiūri viena kryptimi.
Sistema aprūpinta jutikliais, kurie stebi jos veikimą, o skydų valymas vyksta beveik automatiškai. Prie pasirinktų traukinių galo pritvirtinti specialūs šepečiai, kurie pašalina dulkes ir smulkias šiukšles nuo modulių paviršių jiems pravažiuojant.
„Sun-Ways“ teigimu, pirmaisiais eksploatavimo metais įrenginys veikė be jokių problemų ir nereikalavo jokios papildomos priežiūros. Tai svarbus argumentas, nes priežiūros išlaidos gali greitai sumažinti technologijos, sukurtos taip, kad būtų paprasta ir pritaikoma dideliu mastu, vertę.
Svarbus ir montavimo būdas. Plokštės nėra visam laikui pritvirtintos prie žemės. Jas galima gana greitai pašalinti, jei bėgių kelio atkarpą reikia remontuoti ar modernizuoti.
Bandomojo projekto sėkmė sukėlė susidomėjimą projektu už Šveicarijos ribų. Tai patraukli perspektyva daugeliui šalių, nes leidžia joms svarstyti fotovoltinę energiją be tolesnių ginčų dėl žemės ūkio paskirties žemės, kraštovaizdžio ir laisvų sklypų užėmimo.
Bendrovė jau pasirašė bendradarbiavimo sutartį su Italijos partneriu, kuris šiuo metu derasi su nacionaline geležinkelių infrastruktūros valdytoja „Rete Ferroviaria Italiana“. Tikimasi, kad Italijos bandomojo projekto detalės bus pateiktos ateinančiais mėnesiais.
„Sun-Ways“ taip pat gavo leidimą statyti panašų įrenginį Pietų Korėjoje. Taip pat vyksta derybos su partneriais Nyderlanduose, Kinijoje, Indijoje ir Singapūre. Jei šios diskusijos baigsis tolesniais bandymais, technologija bus išbandyta įvairiomis klimato ir geležinkelio sąlygomis.
Tai rodo, kad idėja nėra vien techninis smalsumas. Vis daugiau šalių ieško būdų, kaip padidinti atsinaujinančios energijos gamybą neužimant daugiau žemės fotovoltinių jėgainių statybai.
Geležinkelio bėgiai, kurių Europoje yra dešimtys tūkstančių kilometrų, gali būti vienas iš nedaugelio paviršių, kuriuos jau pakeitė žmonės, tačiau kurie vis dar nenaudojami energijos gamybai.
Tai nereiškia, kad tarp bėgių įrengtos plokštės pakeis tradicines saulės elektrines. Tačiau jos galėtų jas papildyti, ypač ten, kur sunku rasti vietos naujiems įrenginiams.
Jei vėlesni bandomieji projektai patvirtins Šveicarijos patirtį, ateities geležinkelis ne tik veš keleivius, bet ir gamins savo veiklai reikalingą elektros energiją.
.jpg)
