Соларни панели плъзват по ЖП линиите

Соларните панели могат да се разгръщат „като килимче“ върху ЖП трасетата
(снимка: Sun-Ways)

Какво би станало, ако покрием традиционните железопътни траверси с фотоволтаични панели? Така или иначе повърхността на всяка ЖП линия по цял ден гледа небето – защо да не попива слънчеви лъчи, за да ги превръща в полезна енергия? Особено ако трасето е електрифицирано…

Монтажът на соларни панели върху ЖП инфраструктурата изглежда като идея, която извиква въпроса „как не сме се сетили досега“. Не само железопътните линии по цял ден са изложени на слънчевия пек. Наред с тях под лъчите се нагорещяват и безброй малки съоръжения от поддържащата инфраструктура. Някои от тях дори се нуждаят от известно засенчване.

Експериментите с монтаж на фотоволтаични панели по ЖП линиите са на ход от няколко години.

Международен опит

Изненадващо или не, Индия е една от страните, която най-активно изпробва монтаж на фотоволтаици по протежение на ЖП линиите. Проучване на индийската неправителствена организация Climate Trends и британската новостартираща компания Riding Sunbeams разкри през 2021 г., че „самогенерираната“ слънчева енергия е оптимален начин да се помогне на индийските железници да постигнат целта си да станат нулевовъглеродни до 2030 г., като се има предвид бързото намаляване на въглеродните емисии и ценовите предимства на фотоволтаиката.

Документът твърди, че до 28% от електричеството, необходимо за влаковете на индийските железници, може да идва от собствени слънчеви панели, монтирани върху собствената инфраструктура, а не от мрежата.

Австралия също активно експериментира с фотоволтаика върху ЖП трасетата. Предвид мащабите и разстоянията, това не е въпрос на модерност и дори не толкова на стремеж към намаляване на емисиите. Това е най-разумният начин за захранване на важните електрически съоръжения по протежение на ЖП линиите, чиято дължина се измерва в хиляди километри.

Неотдавна австралийската федерална ЖП компания ARTC потвърди, че ще използва наземни слънчеви масиви, съчетани с батерии за съхранение на енергия, за да захранва повече от 80 съоръжения за ЖП сигнализация, разположени по главния железопътен коридор на страната. Решението е взето след успешно изпробване на система за сигнализация, захранвана със слънчева енергия, в Кулиърли, северен Нов Южен Уелс.

В Европа соларните ЖП трасета изглеждат съвсем логична идея, особено в страни като Германия, където вече десетилетия наред покривите са почти „задължително“ с фотоволтаични инсталации. Германската Deutsche Bahn отдавна експериментира с добавяне на слънчеви клетки към железопътните траверси.

През 2021 г. Германският център за изследване на железопътния транспорт DZSF към Германската федерална железопътна служба възложи на TÜV Rheinland да проучи потенциала за фотоволтаични приложения върху и около железопътната инфраструктура чрез 14-месечен изследователски проект. Като част от експеримента трябва да се определи доколко фотоволтаиците биха могли да увеличат дела на възобновяемите енергийни източници в тяговия ток.

В началото на тази година в Швейцария пък започна проект за изпробване на монтажа на соларни панели, които се разгръщат „като килимче“ върху ЖП трасетата. Швейцарската новостартираща компания Sun-Ways инсталира първите подобни панели близо до ЖП гара Бутес в западната част на страната. Идеята е, че по линията върви влак, който в движение спуска соларни панели, един подир друг, в празното пространство между релсите. Панелите са скачени помежду си, образувайки същински „килим“.

Електричеството, произведено от фотоволтаичната система, ще се подава в електрическата мрежа и ще се използва за захранване на домове, тъй като подаването му към железопътните операции би било по-сложен процес.

Потенциал

Слънчевите панели на железопътните линии биха могли да произвеждат значителни количества енергия. Според някои изчисления, ако вземем едно трасе с дължина 5300 километра, то фотоволтаиците, разположени между релсите, биха имали площ колкото терена на около 760 футболни игрища. Единствените места, на които няма как да се инсталират слънчеви панели, са тунелите.

Тази сметка взема предвид само наземните, междурелсови фотоволтаици. Ако към нея обаче добавим и соларните инсталации върху други части от ЖП инфраструктурата, добиваната енергия може да се окаже двойно повече.

Едно от по-съвременните решения за инсталиране на фотоволтаика са вертикалните защитни стени около ЖП линиите – високите панели, които предпазват селищата, разположени край ЖП трасета, от шума на преминаващите влакове. Тези защитни плоскости се изработват от най-различни материали, но в последните две години индустрията се досети, че може да ги прави от фотоволтаични панели. По този начин от защитните стени ще има двойна полза.

Тази промяна се дължи до голяма степен на развитието на двулицевите соларни модули. Те са проектирани така, че могат да улавят слънчева светлина с двете си повърхности – от едната страна поглъщат пряката слънчева светлина, а с обратната повърхност улавят отразените лъчи. Тези панели са с висока ефективност и са желани и за „традиционен“, и за вертикален монтаж.

Приложения

Какво става с тока, генериран от фотоволтаици по ЖП трасетата? Приложенията са многобройни.

Добитото електричество може да се подава към електропреносната мрежа, за да се използва в населените места и индустрията.

Но близко до ума е, че често пъти е по-добре токът да се използва „на място“. Най-голям ефект би имало инсталирането на соларните панели по протежение на електрицифирани трасета, тъй като токът ще може да обслужва директно самите влакови композиции.

Друг вариант е захранването на прилежащата ЖП инфраструктура – най-вече системите за сигнализация, какъвто е австралийският модел. Този подход изисква съхраняването на добитото електричество чрез батерии. Някои експериментални проекти вече доказаха, че за целта могат да се използват рециклирани батерии от електромобили. Подобна инсталация би била напълно достатъчна, за да осигури захранването, например, на сигнализацията на един ЖП прелез.