Дорога з інтегрованими сонячними модулями – марна іграшка?

У світі реалізовано кілька пілотних проектів так званих сонячних доріг, де в якості верхнього шару використовуються фотоелектричні перетворювачі, захищені міцним світлопрозорим матеріалом.

Моє ставлення до цієї технології спочатку було скептичним. Зокрема, в статті про китайську сонячну дорогу зазначалося, що в таких проектах в загальному-то немає сенсу – надто дорого і площа придатних доріг не настільки велика, щоб забезпечити якийсь вагомий приріст сонячної генерації.

Днями вийшов цікавий огляд, в якому підтверджується, що вбудовувати сонячні модулі в дорожнє полотно – досить дивна витівка.

Сонячна дорога має безліч недоліків. Горизонтальна укладка фотоелектричних перетворювачів – це не оптимальний кут нахилу, тобто модулі будуть виробляти менше енергії, ніж при розміщенні під кутом. Проблемою є затінення від будівель та дерев.

Дорога — це бруд і пил, що скорочує кількість світла, що поглинається сонячними модулями. Захисне скло повинно бути більш товстим, ніж у звичайних панелей, що також не додає ефективності.

Всередині дорожнього полотна неможливо забезпечити циркуляцію повітря, відповідно, панелі будуть неминуче нагріватися більше, ніж при монтажі покрівлі. Перегрів знижує ефективність.

Таким чином, очевидно, що сонячна дорога буде виробляти менше, ніж покрівельна або окрема сонячна електростанція такої ж площі.

Одна з перших експлуатованих сонячних доріг знаходиться в Нормандії, Франція. Площа сонячної ділянки становить 2 800 м2, а встановлена потужність — 420 кВт. Дорога коштувала 5 млн євро або 11 905 євро за кіловат.

За розрахунками, об’єкт повинен був виробляти 800 кіловат-годин на день, проте нещодавно опубліковані дані показують, що вироблення склало близько 409 кВт*год/день або 150 000 кВт*год на рік. Коефіцієнт використання встановленої потужності (КВВП) становив лише 4%.

У той же час КВВП звичайних сонячних електростанцій у Франції перевищує 14%, а питомі капітальні витрати, наприклад, фотоелектричної станції Cestas (потужність 300 МВт) склали 1200 євро, тобто в десять разів менше, ніж у сонячної дороги.

У США компанія під назвою Solar Roadways розробила «інтелектуальну автомагістраль» з сонячними батареями, що включає датчики і світлодіодні індикатори, щоб попереджати про дорожні небезпеки і перешкоди, наприклад, появу тварин. У неї також інтегровані нагрівальні елементи для розтоплення снігу взимку.

Їх панелі SR3 були встановлені на невеликій ділянці тротуару в Sandypoint, штат Айдахо. Площа складає 13,9 м2, а встановлена потужність — 1,529 кВт. В даному випадку вартість склала 27 500 євро за кіловат, що більш ніж в 20 разів перевищує питому величину капітальних витрат сонячної електростанції Cestas.

Проблема тут у тому, що і світлодіодні датчики, і нагрівальні елементи самі споживають енергію, у результаті корисне вироблення об’єкта знижується мало не до нуля. КВВП за шість місяців роботи склав всього 0,782%.

Як ми вже відзначали вище, площа доріг де б то не було, в-принципі не настільки велика, щоб прагнути використовувати їх для монтажу сонячних панелей.

У розглянутій статті в якості прикладу береться дорожня мережа Великобританії. Тут для розміщення фотоелектричних генеруючих пристроїв потенційно може бути використано 2 млн квадратних метрів доріг. Начебто, значна величина.

У той же час міські будівлі в країні займають площу 17,6 млрд м2. Якщо незначну частку цих покрівель будівель віддати під розміщення сонячних модулів, то можна виробляти набагато більше енергії (і набагато дешевше).

Отже, сонячна дорога – це цікавий експеримент, який, можливо, перейде в категорію нішевих продуктів, але навряд чи отримає широке поширення в енергетиці і дорожньому будівництві.

Категорії: Новини альтернативної енергетики

Відповісти

avatar