Rahsia di bawah landasan: Switzerland "bermain besar" untuk menyelamatkan planet ini

(Dan Tri) - Terkenal dengan jam tangan, coklat dan kereta api, Switzerland kini menarik perhatian dengan inisiatif berani: menjadikan kereta api menjadi loji tenaga solar. Adakah ini penyelesaian untuk tenaga bersih yang tidak mengambil tanah?

Switzerland, sebuah negara yang terkenal dengan landskap semula jadi yang menakjubkan dan industri ketepatan, menghadapi cabaran tenaga yang ketara. Strategi Tenaga 2050nya bertujuan untuk menghapuskan tenaga nuklear secara berperingkat (yang kini menyumbang kira-kira 37% daripada jumlah pengeluaran elektrik), mengurangkan pergantungan kepada bahan api fosil yang diimport dan meningkatkan bahagian tenaga boleh diperbaharui dengan ketara.

Walau bagaimanapun, pengembangan sumber tenaga boleh diperbaharui tradisional seperti kuasa hidro - yang hampir mengeksploitasi potensinya sepenuhnya - atau kuasa solar dan angin berskala besar menghadapi banyak halangan, daripada pengehadan dana tanah, proses pelesenan yang panjang yang boleh mengambil masa lebih daripada 20 tahun untuk projek tenaga boleh diperbaharui kepada kebimbangan tentang kesan landskap, terutamanya di kawasan tanah tinggi yang masih asli.

Pada 2023, pengundi Switzerland malah menolak cadangan untuk memasang panel solar di lereng gunung, menunjukkan kepekaan orang ramai terhadap projek yang berisiko menjejaskan keindahan semula jadi.

Dalam konteks ini, penyelesaian inovatif yang menggunakan infrastruktur sedia ada muncul sebagai hala tuju yang menjanjikan. Kereta api, dengan rangkaiannya yang luas (kira-kira 5,317 km di Switzerland), menjadi "lombong emas" yang berpotensi. Idea untuk menyepadukan panel solar ke dalam landasan kereta api bukanlah sesuatu yang baru, dengan banyak projek serupa sedang difikirkan atau diuji secara kecil-kecilan di Jerman, Itali, Perancis, Jepun dan India.

Walau bagaimanapun, Sunways mendakwa teknologinya adalah " dunia pertama" dengan sistem panel solar boleh tanggal yang boleh dipasang pada landasan kereta api aktif tanpa mengganggu lalu lintas. "Keupayaan untuk mendapatkan pas kereta api tanpa menjejaskan sistem bateri adalah satu kejayaan asas," kata Joseph Scuderi, Ketua Pegawai Eksekutif Sunways.

Teknologi Sunways dan "permaidani tenaga": Menyahkod perbezaan

Projek Sunways, yang berasal daripada idea pengasas Joseph Scuderi pada tahun 2020 semasa menunggu kereta api di Renens, dengan cepat menarik perhatian dan sokongan Agensi Inovasi Switzerland (Innosuisse) dan 12 syarikat rakan kongsi. Ciri unik dan utama teknologi ini terletak pada keupayaan "pelepasan cepat".

Panel solar standard (dalam fasa perintis, 48 ​​panel, setiap 385W) dipasang pada mekanisme khas yang membolehkan mereka "dibuka gulungan" ke dalam ruang antara dua rel oleh kereta api khusus yang dibangunkan oleh syarikat penyelenggaraan rel Scheuchzer SA. Kereta api itu boleh memasang sehingga 1,000 meter persegi panel setiap hari, kadar yang mengagumkan yang menjanjikan kemungkinan penggunaan berskala besar.

Apabila penyelenggaraan trek diperlukan, tugas rutin dan penting, sistem bateri boleh dikeluarkan dan dipasang semula dengan agak mudah, menyelesaikan salah satu halangan terbesar untuk mengintegrasikan solar ke dalam infrastruktur pengangkutan. Ini adalah kelebihan ketara berbanding penyelesaian tetap atau bersepadu tidur, yang lebih sukar untuk diselenggara.

Sunways mula menguji teknologi baharu pada awal tahun ini di laluan kereta api sedia ada berhampiran Buttes, di kanton Neuchâtel, barat Switzerland (Foto: Sunways).

Fasa perintis di kanton Neuchâtel, di landasan sepanjang 100m berhampiran stesen Buttes, mempunyai jumlah kapasiti terpasang sebanyak 18kW, dijangka menjana 16,000 kWj elektrik setahun, cukup untuk membekalkan kira-kira 4-6 isi rumah. Kos pelaburan untuk fasa ini ialah 585,000 Swiss franc (kira-kira 700,000 USD).

Pada fasa awal, tenaga elektrik ini akan disalurkan ke grid awam tempatan dan bukannya terus ke kereta api, disebabkan kerumitan penyepaduannya ke dalam rangkaian kuasa tarikan khusus. Walau bagaimanapun, matlamat jangka panjang Sunways adalah untuk menggerakkan kereta api secara langsung, menuju ke arah sara diri tenaga yang hampir lengkap.

Masalah Ekonomi dan Cabaran Kewangan: Bolehkah Impian Besar Menjadi Nyata?

Potensi teori teknologi Sunways adalah besar.

Jika keseluruhan rangkaian rel Switzerland (tolak terowong) diliputi oleh panel solar, dianggarkan 1 TWj tenaga elektrik boleh dijana setiap tahun, bersamaan dengan 2% daripada jumlah permintaan elektrik negara dan cukup untuk menjana tenaga sekitar 300,000 isi rumah. Ini mungkin kelihatan sederhana dalam skema besar perkara, tetapi ia penting dalam konteks usaha Switzerland untuk mempelbagaikan bekalannya dan mengurangkan pergantungannya kepada tenaga yang diimport, terutamanya pada musim sejuk.

Walau bagaimanapun, kecekapan ekonomi projek itu masih menjadi kontroversi. Kos permulaan agak tinggi berbanding dengan ladang suria berasaskan tanah berskala besar. Sunways menjangkakan bahawa apabila digunakan untuk pengeluaran dan pemasangan berskala besar, kos akan dikurangkan dengan ketara.

Pasukan penyelidik bebas dari Australia dan Bangladesh memeriksa pemasangan panel solar berhampiran landasan kereta api di Bangladesh, dan mengira bahawa kos elektrik yang diratakan (LCOE) boleh mencecah $0.052/kWj dalam keadaan tempatan. Sementara itu, Sunways menganggarkan LCOE untuk model "permaidani"nya sekitar $0.12/kWj - angka yang dianggap berdaya saing dalam industri.

Cabarannya bukan hanya kos pembuatan dan pemasangan. Kos penyelenggaraan, terutamanya membersihkan permukaan bateri daripada kotoran, gris dari kereta api, dan serpihan, juga perlu dikira dengan teliti. Sunways telah menghasilkan penyelesaian menggunakan berus pembersihan automatik yang dipasang pada kereta api.

Selain itu, ketahanan panel dalam persekitaran getaran berterusan dan kesan mekanikal daripada kereta api yang berjalan pada kelajuan sehingga 150 km/j (walaupun kereta api ujian hanya berjalan pada maksimum 70 km/j) merupakan faktor penting yang mempengaruhi jangka hayat dan kecekapan pelaburan. Sunways menegaskan bahawa panel mereka lebih tahan lama daripada standard dan boleh menahan keadaan ini.

Pengumpulan dana untuk projek berskala besar juga menjadi masalah. Pada masa ini, projek itu disokong oleh Innosuisse dan rakan kongsi swasta. Untuk meningkatkan, Sunways perlu menarik pelabur besar, mungkin melalui model "Energy-as-a-Service" (EaaS) yang semakin popular di Switzerland, membantu mengurangkan beban kos pelaburan awal untuk syarikat rel.

Projek "permaidani solar" di landasan kereta api sangat bermakna dalam konteks usaha Switzerland untuk mempelbagaikan sumber bekalannya dan mengurangkan pergantungannya kepada tenaga yang diimport (Foto: Sunways).

Mengatasi Halangan Teknikal dan Persekitaran: Dari Keraguan kepada Realiti

Jalan Sunways ke lesen juruterbang bukanlah satu yang mudah. Pada mulanya, Pejabat Pengangkutan Persekutuan Switzerland (FOT) enggan memberikan lesen pada 2023 kerana kebimbangan mengenai keselamatan dan kesan ke atas penyelenggaraan kereta api. Sunways mengambil masa 10 bulan untuk membina dan menguji prototaip dan menyediakan penilaian keselamatan tambahan daripada pakar bebas untuk meyakinkan FOT.

Kebimbangan utama termasuk:

Keselamatan Operasi: Risiko silau untuk melatih pemandu dari permukaan panel. Sunways menangani perkara ini dengan menggunakan panel "Hitam Penuh" dengan salutan anti-reflektif dan menjalankan analisis silau untuk setiap projek.

Ketahanan dan prestasi: Kesan getaran, kotoran, gris dan serpihan pada permukaan bateri. Sistem pembersihan automatik dan reka bentuk bateri yang lebih tahan lama dijangka dapat menangani isu ini.

Kesan Cuaca: Salji dan ais boleh mengurangkan prestasi dengan ketara pada musim sejuk. Sunways sedang membangunkan sistem penyah aisan automatik. Walau bagaimanapun, syarikat itu realistik bahawa pengeluaran musim sejuk secara amnya akan rendah, sama seperti sistem atas bumbung.

Kesan ke atas penyelenggaraan kereta api: Pembongkaran pantas adalah penyelesaian utama, tetapi kecekapan dan kos proses ini dalam amalan operasi berskala besar perlu disahkan.

Risiko kebakaran dan keretakan mikro: Kesatuan Keretapi Antarabangsa (UIC) telah memberi amaran tentang risiko ini. Sunways menegaskan bahannya memenuhi piawaian keselamatan yang tinggi.

Kebisingan: Telah dicadangkan bahawa permukaan keras panel boleh meningkatkan bunyi apabila kereta api melepasinya. Ini perlu dinilai semasa ujian.

Projek perintis tiga tahun itu akan menjadi peluang bagi Sunways untuk mengumpul data dunia sebenar, memperhalusi teknologi dan menunjukkan keselamatan, kecekapan dan ketahanan sistem.

Projek tenaga solar yang dipasang di landasan kereta api dianggap terlalu sukar untuk diselenggara (Sumber: Luigi Jorio, swissinfo).

Adakah rel tenaga akan menjadi norma baharu?

Kejayaan Sunways di Switzerland boleh membuka jalan kepada revolusi tenaga pada laluan kereta api global.

“Menggunakan rel untuk menjana elektrik ialah pendekatan pintar dan cekap: ia tidak memerlukan pembersihan tanah, tidak memusnahkan landskap, dan boleh digunakan dengan cepat dan pada kos rendah,” kata pakar tenaga dari CleanTechnica.

Kepentingan antarabangsa ini menunjukkan potensi besar untuk menukar infrastruktur pengangkutan sedia ada kepada penjanaan kuasa terdesentralisasi, mengurangkan konflik penggunaan tanah - masalah yang semakin sukar diatasi.

Satu kajian di UK mendapati bahawa memanfaatkan tenaga solar dari kereta api boleh memenuhi sehingga 8% daripada keperluan elektrik negara. Begitu juga, kajian oleh TÜV Rheinland untuk Jerman mendapati bahawa aplikasi PV pada dan dalam infrastruktur rel boleh menjana sehingga 2,940 GWj kuasa suria setahun, memenuhi lebih satu perempat daripada keperluan elektrik tahunan sektor rel negara.

Walau bagaimanapun, peningkatan pada skala global akan menghadapi pelbagai cabaran:

Perbezaan dalam piawaian teknikal dan peraturan undang-undang: Setiap negara mempunyai sistem kereta api dan rangka kerja undang-undang sendiri.

Keadaan Iklim Pelbagai: Prestasi bateri dan keperluan penyelenggaraan akan berbeza dengan ketara antara iklim.

Keadaan dan jenis trek: Teknologi ini mungkin tidak sesuai untuk semua jenis trek atau laluan dengan kepadatan trafik yang sangat tinggi.

Kos dan akses kepada modal: Pelaburan awal kekal sebagai penghalang dalam banyak pasaran.

Jika berjaya, projek suria kereta api Switzerland boleh menjadi model tenaga boleh diperbaharui pintar untuk dunia (Foto: Sunways).

Projek perintis di Neuchâtel akan dipantau dan dinilai dengan teliti dalam beberapa tahun akan datang. Ujian dan analisis keselamatan, terutamanya mengenai proses pembongkaran panel, akan terus dijalankan untuk memenuhi keperluan ketat FOT.

Inisiatif Sunways, yang dibangunkan dengan kerjasama Institut Teknologi Persekutuan Switzerland Lausanne (EPFL), lebih daripada sekadar penyelesaian teknologi. Ia mewakili visi strategik di mana infrastruktur pengangkutan dan infrastruktur tenaga boleh disepadukan secara harmoni, mewujudkan sinergi. "Ini sejajar dengan trend global mengurangkan jejak karbon dan meningkatkan kecekapan tenaga," tegas Encik Scuderi.

Jika perjudian solar-on-rel Switzerland berjaya, ia bukan sahaja boleh membawa faedah ekonomi dan alam sekitar kepada negara, tetapi juga boleh menjadi model, memberi inspirasi kepada negara lain dalam usaha mereka untuk penyelesaian tenaga boleh diperbaharui berskala besar, mampan dan pintar. Ia adalah satu langkah ke hadapan yang benar-benar mengujakan, dengan potensi untuk membentuk semula masa depan kedua-dua industri rel dan sektor tenaga global.

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