Швейцария, страна, известная своими впечатляющими природными ландшафтами и точной промышленностью, сталкивается со значительными энергетическими проблемами. Её Энергетическая стратегия 2050 направлена на постепенный отказ от атомной энергетики (на долю которой в настоящее время приходится около 37% от общего объёма производства электроэнергии), снижение зависимости от импорта ископаемого топлива и значительное увеличение доли возобновляемых источников энергии.
Однако расширение традиционных источников возобновляемой энергии, таких как гидроэнергетика, которая уже почти полностью раскрыла свой потенциал, или крупномасштабная солнечная и ветровая энергетика сталкивается с многочисленными препятствиями: от ограничений по земельным участкам и длительных процессов лицензирования, которые могут занять более 20 лет для проекта в области возобновляемой энергии, до опасений по поводу воздействия на ландшафт, особенно в нетронутых высокогорных районах.
В 2023 году швейцарские избиратели даже отклонили предложение об установке солнечных панелей на склоне горы, что отражает реакцию общественности на проекты, которые могут нанести ущерб природной красоте.
В этом контексте инновационные решения, использующие существующую инфраструктуру, становятся перспективным направлением. Железные дороги с их разветвлённой сетью (около 5317 км в Швейцарии) становятся потенциальной «золотой жилой». Идея интеграции солнечных панелей в рельсы не нова: аналогичные проекты уже находятся в стадии разработки или проходят испытания в небольших масштабах в Германии, Италии, Франции, Японии и Индии.
Однако Sunways утверждает, что её технология является «первой в мире » благодаря съёмной системе солнечных панелей, которую можно устанавливать на действующих железнодорожных путях, не прерывая движение. «Возможность пропуска поезда без ущерба для аккумуляторной системы — это фундаментальный прорыв», — заявил Джозеф Скудери, генеральный директор Sunways.
Sunways и технология «энергетического ковра»: в чем разница
Проект Sunways, идея которого зародилась в 2020 году, когда основатель компании Джозеф Скудери ждал поезд в Ренансе, быстро привлёк внимание и поддержку Швейцарского агентства инноваций (Innosuisse) и 12 компаний-партнёров. Уникальной и ключевой особенностью технологии является возможность «быстрого выпуска».
Стандартные солнечные панели (в пилотном проекте 48 панелей, каждая мощностью 385 Вт) крепятся к специальному механизму, который позволяет им «раскладываться» в пространстве между двумя рельсами с помощью специализированного поезда, разработанного компанией Scheuchzer SA, занимающейся обслуживанием железных дорог. Поезд способен устанавливать до 1000 квадратных метров панелей в день — впечатляющая скорость, открывающая возможность масштабного развертывания.
При необходимости обслуживания путей, что является обычной и важной задачей, аккумуляторную систему можно относительно легко снять и установить заново, что решает одну из самых сложных задач интеграции солнечной энергии в транспортную инфраструктуру. Это значительное преимущество по сравнению со стационарными или встроенными в спальные вагоны решениями, которые сложнее обслуживать.
Компания Sunways начала тестировать новую технологию в начале этого года на существующей железнодорожной линии недалеко от Бюта в кантоне Невшатель на западе Швейцарии (Фото: Sunways).
Пилотный проект в кантоне Невшатель, на участке железной дороги длиной 100 м недалеко от станции Бют, имеет общую установленную мощность 18 кВт и, как ожидается, будет вырабатывать 16 000 кВт·ч электроэнергии в год, что достаточно для обеспечения электроэнергией примерно 4-6 домохозяйств. Инвестиционные затраты на этот этап составляют 585 000 швейцарских франков (около 700 000 долларов США).
На начальном этапе эта электроэнергия будет подаваться в местную сеть общего пользования, а не напрямую в поезда, ввиду сложности её интеграции в специализированную тяговую сеть. Однако долгосрочная цель Sunways — поставлять электроэнергию непосредственно в поезда, стремясь к практически полной энергетической самодостаточности.
Экономические проблемы и финансовые трудности: могут ли большие мечты сбыться?
Теоретический потенциал технологии Sunways огромен.
Если бы вся швейцарская железнодорожная сеть (за исключением туннелей) была покрыта солнечными панелями, то, по оценкам, можно было бы вырабатывать 1 ТВт·ч электроэнергии в год, что эквивалентно 2% от общего спроса страны на электроэнергию и достаточно для обеспечения электроэнергией около 300 000 домохозяйств. В целом это может показаться скромным показателем, но это важно в контексте усилий Швейцарии по диверсификации поставок и снижению зависимости от импорта энергии, особенно в зимний период.
Однако экономическая эффективность проекта остаётся спорной. Первоначальная стоимость довольно высока по сравнению с крупными наземными солнечными электростанциями. Sunways рассчитывает, что при крупномасштабном производстве и монтаже стоимость будет значительно снижена.
Независимая исследовательская группа из Австралии и Бангладеш изучила установку солнечных панелей вблизи железных дорог в Бангладеш и подсчитала, что в местных условиях нормированная стоимость электроэнергии (LCOE) может достигать 0,052 доллара США/кВт⋅ч. В то же время, Sunways оценивает LCOE для своей «ковровой» модели примерно в 0,12 доллара США/кВт⋅ч — показатель, который считается конкурентоспособным в отрасли.
Проблема заключается не только в стоимости производства и установки. Необходимо также тщательно рассчитать расходы на техническое обслуживание, особенно на очистку поверхности аккумулятора от грязи, смазки и мусора, оставшихся после движения поездов. Компания Sunways разработала решение, использующее автоматические щетки для очистки, устанавливаемые на поезда.
Кроме того, прочность панелей в условиях постоянной вибрации и механических воздействий от поездов, движущихся со скоростью до 150 км/ч (хотя испытательный поезд двигался со скоростью не более 70 км/ч), является важным фактором, влияющим на срок службы и эффективность инвестиций. Sunways утверждает, что их панели прочнее стандартных и способны выдерживать такие условия.
Финансирование крупномасштабных проектов также представляет собой сложную задачу. В настоящее время проект поддерживают Innosuisse и частные партнёры. Для масштабирования Sunways потребуется привлечь крупных инвесторов, возможно, через модель «Энергия как услуга» (EaaS), которая становится всё более популярной в Швейцарии и позволяет снизить бремя первоначальных инвестиционных затрат для железнодорожных компаний.
Проект «солнечного ковра» на железнодорожных путях имеет большое значение в контексте усилий Швейцарии по диверсификации источников поставок и снижению зависимости от импорта энергии (Фото: Sunways).
Преодоление технических и экологических барьеров: от сомнений к реальности
Путь Sunways к получению лицензии пилота был непростым. Изначально, в 2023 году, Швейцарское федеральное управление транспорта (FOT) отказалось выдать лицензию из-за опасений по поводу безопасности и влияния на обслуживание железных дорог. Sunways потребовалось 10 месяцев, чтобы построить и испытать прототип, а также предоставить дополнительные оценки безопасности от независимых экспертов, чтобы убедить FOT.
Основные опасения включают:
Безопасность эксплуатации: Риск бликов от поверхности панелей для машинистов. Sunways решает эту проблему, используя панели «Full Black» с антибликовым покрытием и проводя анализ бликов для каждого проекта.
Долговечность и производительность: воздействие вибрации, грязи, жира и мусора на поверхности аккумулятора. Ожидается, что автоматические системы очистки и более прочные конструкции аккумуляторов помогут решить эту проблему.
Влияние погодных условий: Снег и лёд могут значительно снизить производительность зимой. Sunways разрабатывает автоматическую систему противообледенения. Однако компания реалистично оценивает, что зимой производительность, как правило, будет низкой, как и у систем, устанавливаемых на крыше.
Влияние на обслуживание железной дороги: Основным решением является быстрый демонтаж, но эффективность и стоимость этого процесса в широкомасштабной эксплуатационной практике необходимо проверить.
Риски возгорания и образования микротрещин: Международный союз железных дорог (МСЖД) предупреждает об этих рисках. Sunways настаивает на том, что её материалы соответствуют высоким стандартам безопасности.
Шум: Было высказано предположение, что твёрдая поверхность панелей может усиливать шум при прохождении по ним поездов. Этот вопрос необходимо оценить в ходе испытаний.
Трехлетний пилотный проект предоставит Sunways возможность собрать реальные данные, усовершенствовать технологию и продемонстрировать безопасность, эффективность и долговечность системы.
Проекты солнечной энергетики, установленные на железнодорожных путях, считаются слишком сложными в обслуживании (Источник: Луиджи Джорио, swissinfo).
Станут ли энергетические рельсы новой нормой?
Успех Sunways в Швейцарии может проложить путь к энергетической революции на мировых железнодорожных маршрутах.
«Использование рельсов для выработки электроэнергии — разумный и эффективный подход: он не требует расчистки земли, не нарушает ландшафт и может быть развернут быстро и с низкими затратами», — сказал эксперт по энергетике из CleanTechnica.
Этот международный интерес демонстрирует огромный потенциал превращения существующей транспортной инфраструктуры в децентрализованный источник производства электроэнергии, что позволит сократить конфликты из-за землепользования — все более трудноразрешимую проблему.
Исследование, проведённое в Великобритании, показало, что использование солнечной энергии, вырабатываемой железными дорогами, может покрыть до 8% потребностей страны в электроэнергии. Аналогично, исследование, проведённое TÜV Rheinland в Германии, показало, что фотоэлектрические системы, установленные на железнодорожной инфраструктуре и внутри неё, могут генерировать до 2940 ГВт·ч солнечной энергии в год, что покрывает более четверти годовых потребностей железнодорожного сектора страны в электроэнергии.
Однако масштабирование в глобальном масштабе столкнется с рядом проблем:
Различия в технических стандартах и правовых нормах: Каждая страна имеет свою собственную железнодорожную систему и правовую базу.
Различные климатические условия: производительность аккумуляторов и требования к их обслуживанию могут существенно различаться в зависимости от климата.
Состояние и типы путей: данная технология может не подходить для всех типов путей или линий с очень высокой плотностью движения.
Стоимость и доступ к капиталу: первоначальные инвестиции остаются препятствием на многих рынках.
В случае успеха швейцарский проект солнечной железной дороги может стать образцом интеллектуальной возобновляемой энергетики для всего мира (Фото: Sunways).
Пилотный проект в Невшателе будет тщательно контролироваться и оцениваться в течение следующих нескольких лет. Испытания и анализ безопасности, особенно в отношении процесса демонтажа панелей, будут продолжены для соответствия строгим требованиям FOT.
Инициатива Sunways, разработанная совместно со Швейцарским федеральным технологическим институтом Лозанны (EPFL), — это больше, чем просто технологическое решение. Она представляет собой стратегическое видение, позволяющее гармонично интегрировать транспортную и энергетическую инфраструктуру, создавая синергетический эффект. «Это соответствует глобальной тенденции к сокращению углеродного следа и повышению энергоэффективности», — подчеркнул г-н Скудери.
Если швейцарская стратегия солнечной энергетики на рельсах окажется успешной, она может не только принести стране экономические и экологические выгоды, но и послужить примером и источником вдохновения для других стран в их стремлении к масштабным, устойчивым и интеллектуальным решениям в области возобновляемой энергетики. Это поистине захватывающий шаг вперёд, способный изменить будущее как железнодорожной отрасли, так и мировой энергетики.
Источник: https://dantri.com.vn/kinh-doanh/bi-mat-duoi-duong-ray-thuy-si-choi-lon-de-cuu-hanh-tinh-20250618175202520.htm
![[Морские новости] Два судна Evergreen подряд: более 50 контейнеров упали в море](https://vphoto.vietnam.vn/thumb/402x226/vietnam/resource/IMAGE/2025/8/4/7c4aab5ced9d4b0e893092ffc2be8327)
Комментарий (0)