線路下の秘密：地球を救うために「大胆に行動」するスイス

（ダン・トリ） - 時計、チョコレート、そして鉄道で有名なスイスは、鉄道を太陽光発電所に転換するという大胆な取り組みで注目を集めています。これは、土地を占有しないクリーンエネルギーの解決策となるのでしょうか？

壮大な自然景観と精密産業で知られるスイスは、深刻なエネルギー問題に直面しています。「エネルギー戦略2050」は、原子力発電（現在、総発電量の約37%を占める）を段階的に廃止し、輸入化石燃料への依存を減らし、再生可能エネルギーの割合を大幅に増やすことを目指しています。

しかし、その潜在能力がほぼ完全に活用されている水力発電や、大規模な太陽光発電、風力発電などの従来の再生可能エネルギー源の拡大は、土地基金の制限、再生可能エネルギープロジェクトに20年以上かかることもある長期にわたる認可手続き、特に手つかずの高地での景観への影響に関する懸念など、多くの障壁に直面しています。

2023年、スイスの有権者は山の斜面に太陽光パネルを設置する提案さえ否決し、自然の美しさに影響を及ぼす恐れのあるプロジェクトに対する国民の敏感さを示した。

このような状況において、既存のインフラを活用する革新的なソリューションが有望な方向性として浮上しています。スイス国内で約5,317kmに及ぶ広大な鉄道網は、潜在的な「金鉱」となります。鉄道線路に太陽光パネルを組み込むというアイデアは全く新しいものではなく、ドイツ、イタリア、フランス、日本、インドでは、同様のプロジェクトが数多く構想され、小規模ながら試験的に導入されています。

しかし、サンウェイズは、その技術は「 世界初」だと主張しており、走行中の線路上にも交通を妨げずに設置できる取り外し可能なソーラーパネルシステムを備えている。「バッテリーシステムに影響を与えずに列車を通過させることができるのは、根本的なブレークスルーです」と、サンウェイズのCEOであるジョセフ・スクデリ氏は述べた。

サンウェイズと「エネルギーカーペット」技術：その違いを解読する

サンウェイズ・プロジェクトは、2020年に創業者のジョセフ・スクデリ氏がルナンで電車を待っている間に思いついたアイデアから始まり、スイス・イノベーション・エージェンシー（Innosuisse）と12社のパートナー企業から瞬く間に注目を集め、支援を受けました。この技術のユニークかつ重要な特徴は、「クイックリリース」機能にあります。

標準的な太陽光パネル（パイロットフェーズでは48枚、各385W）は、鉄道保守会社Scheuchzer SAが開発した専用列車によって、レール間の空間に「敷き詰める」ための特殊な機構に取り付けられています。この列車は1日あたり最大1,000m²のパネルを設置でき、これは大規模導入の可能性を秘めた驚異的な速度です。

線路の保守作業は日常的かつ不可欠な作業ですが、バッテリーシステムは比較的容易に取り外し・再設置できるため、交通インフラへの太陽光発電導入における最大の障害の一つを解消できます。これは、メンテナンスがより困難な固定式や枕木一体型のソリューションに比べて大きな利点です。

サンウェイズは今年初め、スイス西部​​ヌーシャテル州ビュット近郊の既存の鉄道線路で新技術の試験を開始した（写真：サンウェイズ）。

ヌーシャテル州ビュット駅付近の100メートル区間で実施されるパイロットフェーズでは、総設備容量18kWで、年間16,000kWhの電力を発電することが見込まれており、これは約4～6世帯への電力供給に相当します。このフェーズの投資額は585,000スイスフラン（約70万米ドル）です。

初期段階では、この電力は専用の牽引電力網への統合が複雑なため、列車に直接供給するのではなく、地域の公共電力網に供給されます。しかし、サンウェイズの長期的な目標は、列車に直接電力を供給し、ほぼ完全なエネルギー自給自足を目指すことです。

経済問題と財政的課題: 大きな夢は実現できるか?

サンウェイズ技術の理論上の可能性は非常に大きいです。

スイスの鉄道網全体（トンネルを除く）を太陽光発電パネルで覆えば、年間1TWhの電力を発電できると推定されます。これはスイスの総電力需要の2%に相当し、約30万世帯の電力供給に相当します。これは全体から見れば控えめに思えるかもしれませんが、スイスが電力供給の多様化と、特に冬季における輸入エネルギーへの依存度の低減を目指している中で、非常に重要な意味を持ちます。

しかし、このプロジェクトの経済効率については依然として議論の余地があります。大規模な地上型太陽光発電所と比較して、初期コストはかなり高額です。サンウェイズは、大規模な生産と設置に導入されれば、コストが大幅に削減されると期待しています。

オーストラリアとバングラデシュの独立調査チームは、バングラデシュの鉄道沿線における太陽光パネルの設置状況を調査し、現地の状況下では均等化発電原価（LCOE）が0.052ドル/kWhに達する可能性があると試算しました。一方、サンウェイズは自社の「カーペット」モデルのLCOEを約0.12ドル/kWhと見積もっており、これは業界で競争力のある数値とされています。

課題は製造・設置コストだけではありません。特にバッテリー表面の汚れ、列車の油脂、ゴミなどの清掃にかかるメンテナンスコストも慎重に計算する必要があります。サンウェイズは、列車に搭載された自動清掃ブラシを使った解決策を考案しました。

さらに、最高時速150kmで走行する列車（試験列車は最高時速70km）による絶え間ない振動と機械的衝撃を受ける環境下におけるパネルの耐久性は、寿命と投資効率を左右する重要な要素です。サンウェイズは、自社のパネルは標準規格よりも耐久性が高く、これらの条件にも耐えられると主張しています。

大規模プロジェクトの資金調達も課題となっている。現在、このプロジェクトはイノスイスと民間パートナーの支援を受けている。規模を拡大するには、サンウェイズは大規模な投資家を誘致する必要がある。その手段として、スイスで人気が高まっている「エネルギー・アズ・ア・サービス」（EaaS）モデルを活用することが考えられる。EaaSは鉄道会社の初期投資負担を軽減するのに役立つ。

鉄道の線路上に「ソーラーカーペット」を敷設するプロジェクトは、スイスがエネルギー供給源を多様化し、輸入エネルギーへの依存を減らす取り組みの中で、非常に意義深いものだ（写真：サンウェイズ）。

技術的および環境的障壁の克服：疑念から現実へ

サンウェイズが試験運行許可を取得するまでの道のりは容易ではありませんでした。当初、スイス連邦運輸省（FOT）は、安全上の懸念と鉄道保守への影響を理由に、2023年に許可を拒否しました。サンウェイズは10ヶ月かけてプロトタイプの構築と試験を行い、独立した専門家による追加の安全性評価を提供することで、FOTを納得させました。

主な懸念事項は次のとおりです。

運用上の安全性：パネル表面からの反射光が運転士の訓練に影響を及ぼすリスクがあります。サンウェイズは、反射防止コーティングを施した「フルブラック」パネルを使用し、プロジェクトごとに反射光分析を実施することで、この問題に対処しています。

耐久性と性能：振動、汚れ、油脂、ゴミなどがバッテリー表面に及ぼす影響。自動クリーニングシステムや、より耐久性の高いバッテリー設計によって、この問題への対処が期待されます。

天候の影響：雪や氷は冬季の発電量を大幅に低下させる可能性があります。サンウェイズは自動除氷システムを開発中です。しかしながら、同社は冬季の発電量は屋上設置型システムと同様に概ね低くなると予測しています。

鉄道保守への影響:迅速な解体が主な解決策ですが、大規模な運用の実践におけるこのプロセスの効率とコストを検証する必要があります。

火災および微小亀裂のリスク：国際鉄道連合（UIC）はこれらのリスクについて警告を発しています。サンウェイズは、自社の材料が高い安全基準を満たしていると主張しています。

騒音：パネルの硬い表面により、列車が通過する際に騒音が増加する可能性があるとの指摘があります。この点については、試験中に評価する必要があります。

この3年間のパイロットプロジェクトは、サンウェイズにとって、実際のデータを収集し、技術を改良し、システムの安全性、効率性、耐久性を実証する機会となる。

鉄道線路上に設置された太陽光発電プロジェクトは維持管理が非常に困難だと考えられている（出典：ルイジ・ジョリオ、swissinfo）。

エネルギーレールは新たな標準となるでしょうか?

サンウェイズのスイスでの成功は、世界の鉄道におけるエネルギー革命への道を開く可能性がある。

「鉄道を利用して発電するのはスマートかつ効率的なアプローチだ。土地を整地する必要がなく、景観を破壊せず、迅速かつ低コストで導入できる」とクリーンテクニカのエネルギー専門家は語った。

この国際的な関心は、既存の交通インフラを分散型発電に転換し、ますます解決困難な問題となっている土地利用紛争を軽減できる大きな可能性を示しています。

英国の調査によると、鉄道の太陽光発電を活用することで、英国の電力需要の最大8%を賄える可能性があることが明らかになりました。同様に、ドイツのテュフ・ラインランド社が実施した調査では、鉄道インフラ内および鉄道インフラにおける太陽光発電システムによって、年間最大2,940GWhの太陽光発電が可能となり、英国の鉄道部門の年間電力需要の4分の1以上を賄えることが明らかになりました。

しかし、世界規模で拡大するには、さまざまな課題に直面することになります。

技術基準と法的規制の違い: 各国には独自の鉄道システムと法的枠組みがあります。

多様な気候条件: バッテリーのパフォーマンスとメンテナンス要件は気候によって大きく異なります。

線路の状態と種類: この技術は、交通密度が非常に高いすべての線路の種類や路線に適しているわけではありません。

コストと資本へのアクセス: 多くの市場では初期投資が依然として障壁となっています。

成功すれば、スイス鉄道太陽光発電プロジェクトは世界にとってスマートな再生可能エネルギーのモデルとなる可能性がある（写真：サンウェイズ）。

ヌーシャテルにおけるパイロットプロジェクトは、今後数年間にわたり注意深く監視・評価されます。特にパネル解体プロセスに関する安全性試験と分析は、FOTの厳しい要件を満たすために継続的に実施されます。

スイス連邦工科大学ローザンヌ校（EPFL）との提携により開発されたサンウェイズの取り組みは、単なる技術的ソリューションにとどまりません。交通インフラとエネルギーインフラを調和的に統合し、相乗効果を生み出すという戦略的ビジョンを体現しています。「これは、二酸化炭素排出量の削減とエネルギー効率の向上という世界的な潮流に沿ったものです」とスクデリ氏は強調しました。

スイスの鉄道太陽光発電プロジェクトが成功すれば、スイスに経済的・環境的メリットをもたらすだけでなく、大規模で持続可能かつスマートな再生可能エネルギーソリューションの探求において、他の国々にとって模範的な存在となり、刺激を与える可能性もある。これは真に刺激的な前進であり、鉄道業界と世界のエネルギーセクターの未来を変革する可能性を秘めている。

出典: https://dantri.com.vn/kinh-doanh/bi-mat-duoi-duong-ray-thuy-si-choi-lon-de-cuu-hanh-tinh-20250618175202520.htm