Solární panely místo asfaltu. Inteligentní řešení nejen schopná produkovat čistou energii, ale také nahradit dopravní značky, vyrábět teplo k roztavení ledu v zimě a zlepšit viditelnost v případě mlhy. Solární silnice jsou nyní realitou, ale jsou opravdu tak pohodlné a užitečné?
Francie, Čína, Japonsko je uvedly do provozu v posledních letech. Jedná se o malé úseky silnice pokryté fotovoltaickými panely, které jsou schopny produkovat značné množství energie. Solární silnice, které jsou uznávány pro svůj stupeň inovace, o něco méně pro náklady, mají, stejně jako všechno, klady a zápory.
Z Francie do Číny
V roce 2021 byl v Normandii otevřen projekt Colas WattWay, první a jediný km pokrytý solárními panely, který sliboval splnění energetické potřeby 3 400 lidí, v centru Tourouvre-au-Perche. V takovém případě beton uvolnil 2 800 metrů čtverečních fotovoltaických panelů na RD5, které každý den pošlapalo asi 2 000 motoristů. Projekt stál přibližně 5 milionů eur.
Na druhou stranu v Číně byla na začátku roku 2021 slavnostně otevřena první solární dálnice, která se skládá ze tří úrovní: fotovoltaické panely jsou umístěny uprostřed, ve spodní části je izolační vrstva, zatímco nad panely je z důvodu ochrany jedná se o průhlednou nosnou vrstvu, která umožňuje pronikání slunečního záření. Panely se rozprostírají na ploše 5 875 metrů čtverečních, které pokrývají dva pruhy a nouzový pruh, a jsou schopny generovat jeden milion kilowatthodin čisté energie ročně, což odpovídá denním potřebám přibližně 800 domácností podle vývojářů projektu.
Existují i další, od USA po Německo, ale tyto dva byly také navrženy jako funkce oběhu těžkých vozidel.
Klady
Nepopiratelný a mnoho. Použít čistou energii produkovanou sluncem jako alternativu k více znečišťujícím fosilním zdrojům by samo o sobě stačilo. Speciální fotovoltaické články by nahradily asfalt generující energii za přítomnosti slunečního světla. LED diody každého panelu lze naprogramovat tak, aby bez nutnosti údržby rozsvítily a nakreslily přechody pro chodce, parkoviště, ale i dopravní značky. Byly by také osvětlenější a bezpečnější silnice, dokonce i za deště a mlhy.
Výhody také pro oblasti světa, kde jsou teploty velmi nízké a často se vyskytuje led. Solární články jsou schopny sbírat teplo, a proto ho pomáhají tavit v mrazivých podmínkách, čímž jsou silnice bezpečnější.
Chytřejší a chytřejší. Jsou-li vybaveny inteligentními systémy, jsou tyto silnice schopny vyhodnotit přítomnost trosek nebo silného provozu navržením alternativních tras prostřednictvím jasných slunečních displejů.
Nevýhody
Zatím je to v pořádku, ale jaké jsou účty? Pečlivou analýzu poskytla The Conversation, podle níž má solární panel ležící pod silnicí dokonce řadu nevýhod. Začněme úhlem sklonu, který, není-li optimální, vyprodukuje méně energie a bude více vystaven stínování. To není malý problém vzhledem k tomu, že stínování pouze na 5% povrchu panelu může snížit produkci energie o 50%.
Nečistoty a prach rozhodně nepomáhají, a abyste odolali hmotnosti provozu, potřebujete mnohem silnější sklo než běžné panely, čímž omezujete množství absorbovaného světla.
Nelze těžit z cirkulace vzduchu, je nevyhnutelné, že se tyto panely zahřívají více než solární panely na střeše. Při každém 1 ° C nad optimální teplotou se ztrácí 0,5% energetické účinnosti. V důsledku toho lze očekávat výrazný pokles výkonu solární silnice ve srovnání se střešními solárními panely.
Co říkají silniční testy?
Jednou z prvních solárních silnic, jak jsme již řekli, je silnice ve francouzském Tourouvre-au-Perche. Má maximální výkon 420 kW, pokrývá 2 800 m² a náklady na instalaci činí 5 milionů eur, což odpovídá 11 905 EUR za instalovaný kW.
Očekává se, že silnice vygeneruje 800 kWh denně, ale některá nedávno zveřejněná data naznačují výnos blížící se 409 kWh denně nebo 150 000 ročně. Naproti tomu fotovoltaický park Cestas poblíž Bordeaux, který obsahuje řady panelů pečlivě orientovaných na slunce, má maximální výkon 300 000 kWh při ceně 1200 za instalovaný kW, což je desetina nákladů na solární vozovku, což vytváří třikrát více energie.
V Americe společnost s názvem Solar Roadways vyvinula inteligentní dálnici se solárními panely, včetně senzorů a LED světel, které zobrazují dopravní varování před hrozícími nebezpečími. Má také vyhřívací podložky pro tání sněhu v zimě.
Mnoho panelů bylo instalováno v malé části silnice poblíž Sandpointu v Idaho. Jedná se o plochu 13,9 m² s instalovaným výkonem 1 529 KW. Náklady na instalaci jsou přibližně 4 tisíce EUR, což se rovná 27 500 EUR za instalovaný kW.
Mezi LED světly a topnými deskami proti zamrzání by se spotřebovala téměř veškerá energie vyrobená panely.
Určitě ne všechny silniční tepny jsou vhodné k zakrytí panely, a to i při zohlednění slunečního světla, které je osvětluje. Solární silnice nemusí být řešením číslo jedna v boji proti emisím CO2 a snižování spotřeby fosilních paliv, ale postupem času, pokud se sníží instalační náklady, by se mohly stát nákladově efektivnějšími.
Francesca Mancuso
Titulní fotka: WattWay od Colas
