Połączenie nawierzchni dróg z ogniwami fotowoltaicznymi pozwolić może na transformację ulic w efektywnie działające elektrownie słoneczne. Wielkim plusem tego rozwiązania jest wytwarzanie energii odnawialnej bez dużej ingerencji w krajobraz. Ekologiczna technologia wkracza coraz śmielej w nasze życie, jednak na całkowite upowszechnienie akurat tego sposobu pozyskiwania prądu musimy jeszcze trochę poczekać.

Niektóre drogi, takie jak legendarna Route 66 w USA, stały się prawdziwymi symbolami swobody i stylu życia. Inne zaś tylko służą do tego, byśmy mogli przemieścić się z punktu A do punktu B. Możliwe jednak, że wkrótce się to zmieni. Nasze autostrady i obwodnice mogą stać się elektrowniami solarnymi.

Firmy na całym świecie chcą przekształcać drogi, ścieżki rowerowe i parkingi w miejsca wytwarzania energii elektrycznej. Jednym ze sposobów realizacji tego śmiałego celu jest użycie specjalnych modułów słonecznych, osadzonych w nawierzchni drogi.

Kulminacją rozwoju tych rozwiązań byłoby ładowanie indukcyjne samochodów elektrycznych podczas jazdy. Wstępne badania już trwają.

Niemcy planują generować 65 proc. energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii do 2030 r. Dwadzieścia lat później ma to być nawet 80 proc. To prawie dwukrotność udziału w 2019 roku. Tak ambitne cele wymagają nowych i mniej dyskusyjnych rozwiązań, niż aktualnie stosowane turbiny wiatrowe czy nadziemne systemy fotowoltaiczne.

Połączenie systemów fotowoltaicznych z istniejącą infrastrukturą może zmniejszyć konflikty społeczne wokół projektów solarnych. Niekwestionowanym plusem tego rozwiązania jest brak potrzeby wykorzystania dodatkowej powierzchni i naruszania krajobrazu.

Obecny potencjał energetyczny paneli fotowoltaicznych, zainstalowanych na trasach komunikacyjnych, w ich obrębie lub nad nimi, szacuje się na 72 gigawaty w samych Niemczech. Dla porównania: elektrownia jądrowa Isar 2 ma moc znamionową prawie 1,5 gigawata i może zaopatrywać w energię elektryczną 3,5 miliona czteroosobowych gospodarstw domowych każdego roku. W związku z rozwojem bardziej wydajnych źródeł energii planowane jest jej wyłączenie w 2022 r.

Pierwsze projekty już trwają

Droga do upowszechnienia tego rozwiązania jest jednak jeszcze długa. We Francji, Holandii, Luksemburgu i Niemczech działają już mniejsze, ale udane instalacje fotowoltaiczne tego typu. Należą do nich m.in. 15-metrowa ścieżka słoneczna na terenie kopalni Westerholt w Gelsenkirchen lub ekrany akustyczne (o długości 234 metrów) wyposażone w systemy fotowoltaiczne w bawarskim Neuötting. Dostarczają rocznie 51,5 tys. kilowatogodzin energii elektrycznej. Odpowiada to rocznemu zużyciu przez około 13 czteroosobowych gospodarstw domowych.

Dr Martin Heinrich, odpowiedzialny za fotowoltaikę drogową w Instytucie ds. Systemów Energii Słonecznej we Fryburgu, jest jednak przekonany, że to rozwiązanie przyszłościowe. „Oprócz udanych projektów pilotażowych, zauważamy również wysoki poziom społecznego i politycznego zainteresowania tymi instalacjami” – mówi.

Systemy fotowoltaiczne na autostradach

Pilotażowe projekty w Europie, Azji i USA potwierdzają, że “fotowoltaika drogowa” ma przed sobą świetlaną przyszłość. Uniwersytet Princeton w New Jersey realizuje projekt, w ramach którego parking (wielkości czterech boisk piłkarskich) zostanie pokryty ogniwami słonecznymi. Frauhoffer ISE współpracuje z kolei z austriackimi partnerami nad funkcjonalnym pokryciem fotowoltaicznym autostrad w nadchodzących latach. Przy holenderskiej autostradzie A37 staną panele słoneczne wzdłuż 40 kilometrów pasa środkowego oraz po prawej i lewej stronie szosy.

Idea, że samochody elektryczne mogłyby indukcyjnie pobierać energię z nawierzchni drogi jest bardzo ekscytująca. Na razie jednak musi pozostać tylko marzeniem. Doktor Heinrich stwierdza: „Jak dotąd nikt jeszcze nie rozważał praktycznych aspektów tego pomysłu. Kwestie opłacalności takich rozwiązań wymagają szeregu analiz”.

 

Artykuł pochodzi z magazynu “DEKRA Solutions”, nr 2/2020.