史无前例的开创性太阳能铁路项目重回正轨
瑞士官方日前已批准了一项为期三年的试点项目,该项目将致力于在瑞士西部的一条铁路轨道上安装可拆卸的移动式太阳能光伏电池板。这项史无前例的独特技术已经引起了其他国家的关注和兴趣。
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位于瑞士沃州Ecublens的小型私营初创公司Sun-Ways已于10月初证实,历经长达十个月的原型面板模块制造、多轮安装和拆卸测试、测量以及专家评估鉴定,瑞士联邦交通局(FOT)最终批准他们在纳沙泰尔州的一条开放通车的铁路线上开始该技术的首场实地测试。
该公司将从2025年春季开始,在纳沙泰尔州诺夏特公共交通运输公司(TransN)运营的一段100米长的铁路轨道上安装可拆卸的移动式太阳能电池板系统。在为期三年的初始测试阶段,48块太阳能电池板将随同配备的电力基础设施一道被安装在铁路轨道之间的轨枕上,以便向当地电网供电。初始测试阶段的总预算为58.5万瑞郎(折合人民币约为481.84万元)。
Sun-Ways公司的首席执行官约瑟夫·斯库德里(Joseph Scuderi)表示,此举将属世界首创。
“这将是世界范围内首次在火车疾驰而过的铁路轨道上安装太阳能电池板,”他在接受瑞士资讯SWI swissinfo.ch采访时如是称。
在铁路轨道之间安装太阳能电池板的概念并不新颖。事实上,此前另外两家公司-即意大利的可再生能源新创公司Greenrail和英国的科技公司Bankset Energy均致力于研究类似的技术,并且近年来一直针对固定在铁路轨枕上的光伏元件进行实地测试。不过,与瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)达成合作伙伴关系的Sun-Ways公司,是全球第一家获得可拆卸移动式太阳能光伏电池板系统专利的公司。
该公司研发的太阳能光伏电池模块可以手动安装,也可以通过由铁道维护公司Scheuchzer SA专门设计的铁路机械进行机械化安装。该公司声称,它每天最多可安装1000平方米的太阳能电池板。这套太阳能光伏电池板装置的每个部件都能被快速拆卸,以便随时进行维护保养或更换。
“你可以应需要随时拆下电池板,将其重新进行焊接、拆卸其中某根螺栓或者更换某条轨枕,”斯库德里介绍道。
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这名企业家终于如释重负,因为他的项目曾于去年夏天遭遇了一场严峻的“脱轨事故”。瑞士联邦交通局最初出于审慎考量,一度回绝了Sun-Ways公司的实地测试请求,因为彼时,该项目并没有提交关于计划采用的太阳能技术的任何技术参数资料。但在沃州工程管理学院的两位教授对设计原型进行独立评估,以及铁路工程专家对其进行技术和安全分析后,公司方再次提交了特别制造的原型面板模块和补充技术报告,项目才终于重回正轨,测试也即将拉开帷幕。
试点项目全球生根
国际社会对Sun-Ways公司所拥有的技术的兴趣正与日俱增。
“有时候,面对眼前日新月异的变化和各方问询如巨浪般席卷而来,我真有点招架不住,”斯库德里坦言:“事情进展得太迅速了。”
就在他所掌舵的公司斩获法国初创企业创新大奖(start-up innovation prize)后,其与法国国有铁路公司(SNCF)携手打造的太阳能试点项目也日渐初具雏形。不仅如此,Sun-Ways公司还参与了韩国、西班牙和罗马尼亚的类似项目规划,同时正在与中国、泰国、澳大利亚和美国的潜在合作伙伴进行接洽商谈。
在瑞士本土,该公司已为部分通往用作储存货物的仓库或位于城镇近郊的工业园区的私营铁路线设计了太阳能电池板系统。沃州艾格勒市(Aigle)日前已同意开展一项可行性研究,从而在为该市工业园区提供运输服务的一段1500米长的私营铁路线上安装一个“移动式”太阳能发电站。
为能源电网供电的潜力
太阳能轨道间电池板技术究竟会对环境产生怎样的影响呢?Sun-Ways公司声称,这种太阳能电池板完全可以覆盖瑞士全国范围内全长5317公里的铁路网。如此一来,瑞士全国铁路网每年可产生多达1太瓦时(TWh)的太阳能,约占瑞士全年耗电量的2%。
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瑞士联邦交通局的新闻发言人马克·西根塔勒(Mark Siegenthaler)无法证实Sun-Way公司所声明的其技术为能源电网供电潜力的长期估算是否准确。但他向瑞士资讯SWI swissinfo.ch表示,在现有铁路基础设施附近生产可再生能源之举,是 “值得赞许和称道的”。
西根塔勒坦言,对Sun-Ways公司和纳沙泰尔州诺夏特公共交通运输公司(TransN)而言,当务之急是从为期三年的试点项目中在若干关键技术问题上积累和汲取经验,譬如,了解铁路轨道在材料疲劳和磨损方面的性能表现,以及在维护和监控轨道系统过程中会面临哪些挑战。
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当太阳能沿着铁轨移动
回顾去年,国际铁路联盟(International Union of Railways)曾在接受瑞士资讯SWI swissinfo.ch采访时强调指出了在铁路轨道之间安装太阳能光伏电池板可能会出现的潜在问题,比如面板上可能会出现的小裂缝,草丛中起火风险的增加,以及在道碴上安装坚硬的表面-也就是太阳能面板(尽管它有一定的吸收噪音的功能)-会使铁路沿线更加嘈杂,此外,面板的光线反射也可能会干扰火车司机的工作。然而,斯库德里坚称,他目前的计划在很大程度上仍仅适用于试点项目阶段,“毫无疑问,我们将学到很多东西来改进这项技术。”
加速太阳能的普及利用
促进和推动太阳能发电,加大太阳能的普及率,是瑞士2050年实现净零排放气候目标战略的主要纲领之一。瑞士政府希望截至2050年,每年的太阳能和风能发电量能达到45兆瓦时-这一数字在2023年的太阳能和风能年发电量基础上足足增加了七倍。而就在最近,瑞士刚刚通过了一条旨在全国范围内加速太阳能发电普及利用的法案。瑞士政府支持在各种露天表面安装太阳能电池板,范围覆盖了建筑物外墙屋顶、高速公路地表,甚至阿尔卑斯山牧场。
和世界上许多其他国家如出一辙的是,近年来,瑞士光伏市场展现出强劲的增长势头,自2020年以来,该国太阳能发电量每年以高达40%以上的增幅迅猛增长。
“目前,太阳能的发展每年能为瑞士补充提供2%-3%的电力需求。因此,太阳能发电正与水力发电一起成为我们电力供应的第二大支柱,”瑞士太阳能行业协会Swissolar的首席执行官马蒂亚斯·伊戈里(Matthias Egli)介绍称:“到2050年,尽管电力消耗量届时还会不断增加,太阳能电力每年仍将能够满足(本国)50%的用电需求。”
瑞士正奋起直追
尽管增长势头迅猛,但在太阳能发电方面,瑞士依然落后于其他欧洲国家。
瑞士能源基金会(Swiss Energy Foundation)于今年5月发布了一份关于欧洲各国人均太阳能和风能发电量的研究报告,瑞士仅屈居第22位,仅优于马耳他、罗马尼亚、捷克共和国、斯洛文尼亚、斯洛伐克和拉脱维亚。
在太阳能发电量方面,瑞士的表现明显要逊色于太阳辐射较少的北欧国家。在去年的排行榜上,荷兰高居榜首,人均太阳能发电量是瑞士的两倍之多。德国的人均太阳能发电量也超过了瑞士。
该基金会表示,症结就在于,瑞士太阳能发电的发展长期以来深受本国法律框架的桎梏。“投资建设风能和太阳能发电站所要面临的财务和规划风险实在太高,”该基金会在今年5月发布的报告中写道。已于今年6月经选民投票通过的旨在促进本国可再生能源发展的新版《电力法》,应该能有助于确保实现“具有约束力的目标和有利于投资的政策框架”。
(编辑:Veronica DeVore,编译自英文:张樱/gj)
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