當太陽能沿著鐵軌移動
來自瑞士的初創公司Sun-Ways開發了一種全新的機械系統,用於在鐵軌之間安裝可拆卸的太陽能光伏板。據發明者稱,這項創新可以在世界上一半的鐵路線上投入使用,但其發展也充滿著挑戰。
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太陽能的存在是沒有邊界的。光伏電池板正在被安置於越來越多的地方,不論是建築物的屋頂上,還是那些迄今未被安裝過光伏板的表面上,比如在高速公路和水壩的隔音屏障上,甚至在一些不可想像的地方,如能夠反光的水面上。
Sun-Ways,這家位於沃州Ecublens的小型初創公司,希望在這個領域裡開拓創新。 Sun-Ways的聯合創始人巴蒂斯特·達尼切特(Baptiste Danichert)告訴瑞士資訊swissinfo.ch:“鐵軌之間的空間足夠大,可以放置標準尺寸的光伏板,同時不妨礙火車的行駛,這樣的方式可以用來有效發電。”
瑞士和其他國家一樣,依靠可再生能源來實現能源轉型,逐步向零排放社會的目標前進。然而,可用空間的稀缺使瑞士難以建造大型裝置。此外,由於環境保護和文化遺產保護的嚴格規定,也會使在私人建築、基礎設施或山區安裝太陽能板的工程受到阻礙。
達尼切特認為:“不論是視覺觀感上,還是出於環保的角度,鐵軌之間的太陽能電池板都不會造成任何影響。”
如何使用?
Sun-Ways公司使用在瑞士生產的太陽能電池板,並在工廠車間裡預先組裝好。電池板寬一米,可以很容易地被安裝鐵路軌道中間,並通過一個活塞機制固定在軌道上。
光伏板的安裝工作則是由同樣來自瑞士的軌道維護公司Scheuchzerf負責,他們研發的列車組能夠以機械組裝的方式完成組裝。 Sun-Ways公司介紹說:隨著列車的前進,它所經過的鐵路線上就能夠被鋪上光伏板,“就像鋪地毯一樣。”
在鐵軌之間安裝太陽能電池板的創意並不新鮮。事實上,此前另外兩家公司已經想到了這一點:意大利的Greenrail公司和英國的Bankset Energy公司,這兩家公司目前正在進行關於將光伏元件固定在軌道枕木上,或與之結合的相關實驗。然而,Sun-Ways公司是第一家與洛桑聯邦理工學院合作,為此項技術的可拆卸系統申請專利的公司。
“這才是創新的所在,” 達尼切特說。事實上,可拆卸面板是對這一系統進行維護的重要前提,就像鐵道管理維修人員在管理軌道的時候,會對鐵軌進行拋光一樣。
500,000公里長的面板
達尼切特解釋說:“產生的電力將被輸入電網,提供日常家用電。另一方面,將電力用於鐵路運營則更為複雜,需要另外一種技術”。
這項技術的潛力是相當大的。理論上,瑞士5317公里的鐵路網可以容納一個總面積為531.7萬平方米的太陽能發電站,相當於大約760個足球場。
根據Sun-Ways的數據,刨除隧道或陽光不足的路段,瑞士國內鐵路網每年可以生產1太瓦時的太陽能,約佔全國電力消耗的2%。
這家初創公司的目標並不局限於瑞士。達尼切特表示:“在接下來的幾年裡,Sun-Ways計畫在歐洲,特別是德國、奧地利和意大利,以及美國和亞洲進行擴張。”世界上有超過一百萬公里的鐵路線。我們相信,世界上50%的鐵路都可以配備我們的系統。 ”
還有許多公司,特別是建築行業的公司,在自己的工地上擁有鐵路線,這位Sun-Ways的聯合創始人補充道,他說:“幾家公司已經跟我們表達了對我們項目的興趣,並希望通過這樣的方式來滿足部分生產用電的需求。”
首批可移動面板將於5月推出
Sun-Ways得到了大約10家合作夥伴公司和瑞士創新促進機構的支持。如果得到聯邦交通局的批准,將在五月份落成啟用世界上第一個可移動的太陽能發電廠。
該試點項目將覆蓋瑞士西部納沙泰爾州公共交通鐵路網的一段,位於布特斯站附近。投資約為40萬瑞士法郎。
“最大的挑戰是改變鐵路部門的心態。” 巴蒂斯特·達尼切特,Sun-Ways公司
“最大的挑戰不是技術問題。需要的是改變鐵路部門的心態,這個領域通常對創新不大開放,” 達尼切特說。
國際鐵路聯盟告訴瑞士資訊swissinfo.ch,瑞士在此方面的的創新是 “值得關注的”,至少在理論上。然而,聯盟也提出,在鐵路軌道之間安裝面板可能會帶來一些問題。這些問題包括:面板上可能會出現的小裂縫,草叢中起火風險的增加,以及在道碴上安裝堅硬的表面,也就是太陽能面板(儘管它有一定的吸收噪音的功能),會使鐵路沿線更加嘈雜。此外,面板的光線反射也可能會干擾火車司機的工作。
對此,Sun-Ways公司強調,他們的面板比傳統面板更耐腐蝕,面板的黑色和使用防反射過濾器將減少對火車司機的干擾。傳感器可以監測面板的正常運作,而放置在列車組兩端的圓形刷子將能夠自動清除面板表面積累的殘留污垢,例如灰塵或鐵路道碴的碎片。對於大雪或低溫地區,這家初創公司打算開發一種融化冰雪的系統。
專注於光伏發電
日內瓦大學專門研究可再生能源系統的小組負責人艾薇琳娜·特魯威特(Evelina Trutnevyte)認為,在鐵路網絡上安裝光伏板是 “一個好主意”。
她在給瑞士資訊swissinfo.ch的書面答覆中說:“瑞士的幾項情景研究表明,光伏發電是實現逐步淘汰核能和實現零淨排放平衡目標的關鍵技術。”瑞士聯邦能源辦公室認為,到2050年,太陽能可以滿足瑞士目前電力需求的約20%(目前的份額略高於5%)。
特魯威特補充說,與其他技術相比,太陽能電池板可以在相對較短的時間內生產建造,因此在烏克蘭戰爭導致能源危機的今天,這項技術十分有用。此外她表示,如果在屋頂以及基礎設施上安裝了太陽能電池板,就不再需要像一些項目所規劃的那樣,在地面上建造太陽能公園,例如在阿爾卑斯山上。
巴蒂斯特·達尼切特說:“我們不認為自己可以解決全球能源供應問題,但我們希望能為此做點什麼。”
(譯自意大利語:瑞士資訊中文部,編輯:Sabrina Weiss)
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