Солнечные панели вдоль автобанов: каков потенциал Швейцарии?

Художественное изображение (визуализация) планируемого пилотного проекта строительства солнечных батарей на автобане вблизи г. Мартиньи (Martigny) на юге Швейцарии. ©servipier Ag

Могут ли солнечные панели, установленные вдоль автомагистралей или над ними, стать устойчивым источником «зеленой» энергии?

Перевод с английского: Игорь Петров, подготовка видео: Людмила Клот. 

Чтобы достичь нулевого уровня выбросов уже к 2050 году, Швейцарии необходимо, в том числе, резко увеличить долю солнечной энергии в своем общем энергетическом бюджете. В стране есть много современных прекрасного качества автомагистралей, но все они «пустуют» в плане оснащенности зон отчуждения дорог солнечными панелями. Устойчивый источник «зеленой» энергии? Да вот же оно, почти идеальное решение. Но… Гладко было на бумаге, вот только забыли про прямую демократию и бюрократию! 

У Лорана Жоспена (Laurent Jospin), руководителя швейцарской компании EnergypierВнешняя ссылка, специализирующейся на возобновляемых источниках энергии, свое видение ситуации: на автостраде, проходящей вдоль долины реки Рона в кантоне Вале, солнечные панели и небольшие ветряные турбины уже сегодня производят «зеленую» энергию, столь необходимую для противодействия негативным последствиям изменения климата. И место, и природные условия идеально подходят здесь, с его точки зрения, для реализации одного из пилотных проектов в области создания строительных и политических норм создания в стране в будущем «солнечных автострад». Южный кантон Вале, с его залитыми солнцем террасами виноградников и плодородными фруктовыми садами, в самом деле, является одним из самых солнечных регионов Швейцарии. 

«Я боюсь, что мы движемся к действительно серьезной климатической ситуации. Сейчас мы идем неверным путем. У меня есть дети, и я считаю, что мой долг — что-то сделать (для того, чтобы оставить им неразрушенные природу и климат)», — говорит он в интервью порталу SWI swissinfo.ch. На 1,6-километровом участке федерального автобана A9 в регионе города Мартиньи этот предприниматель намерен на специальных металлических конструкциях установить 47 000 солнечных батарей, энергии которых хватит для снабжения в течение года 12 000 семей. Компания Energypier планирует также реализовать аналогичную пилотную схему вблизи Цюриха. Задействовав 2,5 км автострады, проект смог бы обеспечивать теплом и энергией 20 000 домохозяйств. 

На втором этапе рядом с панелями компания планирует установить небольшие вертикальные ветряные турбины. Л. Жоспен убежден, что его технология применима по всей стране. Напомним, что правительство Швейцарии намерено достичь нулевого уровня выбросов CO2 уже к 2050 году. Однако, делая ставку на возобновляемые источники и одновременно отказываясь от АЭС, страна рискует получить на определенном этапе заметную прореху в энергоснабжении. Солнечная энергия вместе с ГЭС выглядит одним из весьма многообещающих направлений реализации Энергетической стратегии. К 2050 году Швейцария планирует получать за счет солнца 34 тераватт-часа (ТВт⋅ч) электроэнергии в год (для сравнения: показатель 2020 года: 2,6 ТВт⋅ч). Однако реализовать такие солнечные проекты легче на бумаге, чем в жизни. И особенно в Швейцарии.

Лоран Жоспен, руководитель инновационного стартапа в области солнечной энергетики, недвижимости и финансов, сражается за осуществление своей мечты уже более 12 лет. Его проект строительства «солнечных магистралей» сталкивается с бесконечными административными и прочими препятствиями и вопросами со стороны общинных, кантональных (региональных) и федеральных властей. «Это довольно сложно — мы тут имеем дело с обычным швейцарским административным millefeuille, или многослойным пирожным», — шутит он. В 2018 году Федеральное дорожное Ведомство ASTRA наконец одобрило его проект и разрешило использовать зону автобана для монтажа солнечного оборудования. Примерно через два года панели на дороге А9 могут уже дать первый ток.

«Чиновники видят перспективность такого рода технологий, но они боятся построить над дорогой «что-то не то», — объясняет он. А вдруг панели или части конструкции свалятся на полотно и повредят машины или нанесут ущерб водителям? Да и просто отвлекут их? Долгое время чиновники считали, что установка солнечных панелей на крышах и фасадах домов дает более чем достаточный потенциал для удовлетворения растущих потребностей страны в солнечной энергии. По крайней мере на бумаге они смогут «дать стране угля» на сумму в 50 ТВт⋅ч и 17 ТВт⋅ч, соответственно. Таковы данные Федерального ведомства энергетики Швейцарии (Bundesamt für Energie BFE). Но при этом само же правительствоВнешняя ссылка утверждает, что стране необходимы и другие «дополнительные» варианты, такие, например, как солнечные панели на автомагистралях, и оно в целом готово было бы предоставить с этой целью инфраструктуру автомагистралей в свободное пользование частным фирмам, таким как Energypier.

Трудности с финансированием

Вопросы безопасности и юридические барьеры – это одно, но вот найти инвесторов для инновационного проекта и привлечь необходимые на первом этапе 50 миллионов швейцарских франков: эта задача была более чем нетривиальной. Сейчас компания уже ведет переговоры о заключении крупного контракта на обеспечение финансирования, но преодолеть препятствий еще нужно будет очень много. Проект, например, должен быть включен в базовый инфраструктурный план кантона Вале, ему необходимо получит от кантона официальное разрешение на строительство. Если все пойдет по плану, то строительно-строительные работы могут начаться уже осенью 2022 года, а первая очередь заработает уже к концу 2023 года. Аналогичные проектыВнешняя ссылка рассматриваются и анализируются сейчас в Нидерландах, Бельгии, Германии и Испании. 

Во Франции и США экспериментируют со специальным фотоэлектрическим дорожным покрытием. В Швейцарии первый пилотный проект компании Energypier удачно совпал с решением правительства Швейцарии адаптировать законодательство и тем самым начать поощрять установку солнечных панелей на шумозащитные барьеры — конструкции из бетона, стали, дерева и других материалов, устанавливаемые вдоль автомагистралей и железнодорожных линий. Теоретически они могут производить до 100 гигаватт-часов (ГВт⋅ч) электроэнергии в год (55 ГВт⋅ч за счет барьеров вдоль автомобильных дорог и 46 ГВт⋅ч — вдоль железных дорог), ее будет достаточно для годового снабжения 20 000 домохозяйств. В Швейцарии уже работают примерно десять таких установок вдоль автострад, реализованы они и в нескольких других странах (см. график ниже). Новый проект такого тира планируется реализовать вблизи города Локарно в кантоне Тичино.

Концепция задействования шумовых барьеров звучит многообещающе, однако в такой густонаселенной стране, как Швейцария, ее потенциал в реальности довольно ограничен. «Потенциал шумовых барьеров составляет лишь 0,15% от общего потенциала всех швейцарских крыш и фасадов», — указывалось в недавнем докладе Федерального совета (правительства) Швейцарии. Кроме того, СНИПы и нормы безопасности строго регламентируют места установки таких панелей. Отсюда солнечные панели на шумозащитных барьерах оказываются значительно дороже традиционных солнечных установок, а все из-за дополнительных административных допусков, экспертных заключений и иных процедур. Ведь солнечные панели на шумозащитных барьерах могут производить много электричества, но из-за особой ориентации на небо они могут отражать, а не поглощать шум автомобилей, что сводило бы на нет саму идею шумозащитного барьера. Кроме того, панели рискуют стать жертвами краж и вандализма, кроме того, они часто подвергаются критике со стороны природоохранных организаций активистов.

Фотоэлектрическая установка на внешней стороне автострады A2 в регионе города Гибенах (Giebenach), кантон Базель-сельский. OFROU

Несмотря на все трудности, Жан-Луи Скартецини (Jean-Louis Scartezzini), эксперт по солнечной энергии из Федерального технологического института в Лозанне (EPFL), считает, что такие солнечные проекты все равно стоит реализовывать. «Мы должны разумно использовать все имеющиеся и доступные нам поверхности, будь то на автострадах или вдоль железных дорог», — говорит он в письме на адрес SWI swissinfo.ch. Он напоминает, что в Швейцарии первые шумовые барьеры с солнечными батареями были установлены в кантоне Граубюнден еще в 1989 году, и нет причин, по которым к этой идее нельзя было бы вернуться сегодня, но уже используя куда более современные и эффективные технологии.

Инновационно, но медленно и печально

Швейцария — одна из самых инновационных стран мира, особенно когда речь идет о технологиях солнечной энергии. Вспомним только такие новаторские проекты, как самолет Solar Impulse. Однако в социально-политической реальности солярная энергетика пробивает себе дорогу с большим трудом, и тут Швейцария отстает от большинства западноевропейских стран. В прошлом 2020 году в стране было установлено почти на 50% больше солнечных панелей, чем в 2019 году, но уже задействованные примерно 100 000 солнечных установок покрывают лишь 4,7% всей потребности Конфедерации в энергии. В июле 2021 года межотраслевая организация Swissolar заявила, что для «достижения целей по использованию возобновляемых источников энергии количество солярных установок должно увеличиться в 15 раз». Реально?

Федеральные власти настаивают на том, что они делают все что только можно там, где от них что-то зависит, например в области адаптации и модернизации законодательства. В 2021 году правительство страны для целей поощрения установки малых и крупных солнечных энергосистем выделило 470 миллионов швейцарских франков, заявив, что заметно «упрощает все административные процедуры». Со следующего 2022 года в силу вступят новые измененияВнешняя ссылка и дополнения в швейцарском энергетическом законодательстве, включая новые финансовые стимулы для установки солнечных установок и панелей на фасадах. Жан-Луи Скартецини считает, что государственная поддержка таких проектов разворачивается все еще слишком медленно. Он считает, что при условии эффективного внедрения новейших технологий половина солнечной энергии, которая необходима Швейцарии к 2050 году, может быть получена с помощью всего 2% плоских крыш с панелями. 

По мнению швейцарских федеральных властей, вывод на рынок более дешевых и более производительных батарей для хранения «зеленой» энергии в жилых домах также должен будет побудить больше людей устанавливать солнечные батареи на своих крышах для собственных нужд. Причем то, что способно сработать для частных домовладельцев, вполне подойдет и для коммерческих и общественных предприятий и структур. Многие крупные бизнес-фирмы в стране уже разрабатывают свои частные стратегии перехода к нулевому выброса углекислоты, устанавливая в том числе солнечные батареи на крышах новых зданий. Но монтировать такие системы на старых жилых домах и зданиях, часто нуждающихся в капитальном ремонте, было бы довольно сложно. По мнению Л. Жоспена, мысль о том, что одни только панели на крышах зданий могут полностью решить вопрос энергоснабжения страны, совершенно иллюзорна.

Солнечные батареи на домах жилищного кооператива «Грюнматт» в Цюрихе, март 2021 года. © Keystone / Christian Beutler

«Вы никогда не заставите кого-то установить солнечную установку, срок службы которой составляет 30 лет, на крыше, срок службы которой составляет 15 лет, — говорит он. –  В этом отношении швейцарцы куда более консервативны и осторожны, чем их европейские соседи. Они хотят быть уверены в рентабельности того, что они делают. Да, мы можем установить еще больше солнечных батарей на крышах жилых домов, супермаркетов и общественных зданий, но нам никогда не удастся установить столько панелей, сколько было бы необходимо Швейцарии для совершения энергетического поворота». 

И в этом смысле его идея «солнечных автомагистралей» — это реальный выход и дополнительная опция. «Как только мы запустим наш первый проект, решим все связанные с ним проблемы и покажем на практике, как все это работает, процесс пойдет гораздо быстрее», — говорит Л. Жоспен. Компания Energypier исходит из того, что их солнечные панели в сочетании с небольшими ветряными турбинами могут быть установлены вдоль дорог страны протяженностью от 100 до 700 км, генерируя от 2,45 ТВт⋅ч до 25,48 ТВт⋅ч «зеленой» энергии каждый год.