Четыре года назад начали эксперимент по замене асфальта солнечными батареями. С тех пор было несколько дорожных испытаний. Первые результаты особенно не впечатлили.
Солнечная панель в качестве дорожного покрытия имеет ряд недостатков. Это и не оптимальный угол наклона по отношению к Солнцу, поэтому будет производиться меньше энергии, также покрытие более подвержено затенению, что при покрытии всего лишь 5% тенью или может снизить выработку электроэнергии на 50% .
Также такие фотопанели должны быть покрыты толстым стеклом, чтобы выдерживать вес транспорта, что дополнительно ограничивает количество проникающего в них света.
Кроме того, невозможно применить циркуляцию воздуха, поэтому такие фотопанели нагреваются больше, чем обычные. А каждый градус превышения оптимальной температурой снижает КПД на 0,5%.
Поэтому вполне ожидаемо снижение производительности солнечных дорог по сравнению с солнечными панелями на крыше. Но насколько это эффективно и экономически оправдано?
Результаты дорожных испытаний во французском Турувре-о-Перше, Франция показали, что максимальная выходная мощность составила 420 кВт при площади 2 800 м² и стоимости установки в размере 5 миллионов евро.
Хотя дорога должна генерировать 800 киловатт-часов в день, некоторые недавно выпущенные данные показывают, что выход составил 409 кВт-ч / день или 150 000 кВтч / год. Для представления о том, насколько это, средний дом в Великобритании использует около 10 кВтч / день. Коэффициент мощности дороги, который измеряет эффективность технологии за счет деления средней выходной мощности на ее потенциальную максимальную мощность, составляет всего 4%.
В то же время солнечный завод Cestas около Бордо, который имеет ряды солнечных панелей, имеет максимальную выходную мощность 300 000 кВт и коэффициент мощности 14%. И при стоимости 360 миллионов евро или 1200 евро за установленный кВт, что составляет одну десятую солнечной дороги, она генерирует в три раза большую мощность.
В Америке компания под названием Solar Roadways разработала интеллектуальную автомагистраль с солнечными батареями, включая датчики и светодиодные индикаторы, чтобы отображать предупреждения о дорожном движении и любых опасностях. Эта дорога также умеет нагреваться, чтобы топить снег зимой.
Некоторые из панелей Solar Roadways были установлены на небольшом участке тротуара в Сэндипоинт, штат Айдахо. Их площадь составляет 13,9 м², с установленной мощностью 1,529 кВт. Стоимость установки составила 48 тысяч 734 долларов, что подразумевает стоимость одного киловатта около 27 тысяч 500 евро, что более чем в 20 раз выше чем у Cestas.
По оценкам Solar Roadway, светодиодные лампы будут потреблять 106 МВт-ч на одну милю, при этом панели генерируют 415 МВт-ч — поэтому более 25% полезной энергии будет потребляться светодиодами. Это еще больше снизит производительность. Нагревательные плиты также указаны будут использовать 2,28 МВт на милю на одну полосу, поэтому использование их в течение всего 6 дней сведет на нет любую выгоду от работы дорожных солнечных батарей.
А согласно фактическим данным с установки в Сэндипоинт, за 6 месяцев она выработала 52,397 кВтч, что составит 104,8 кВтч за год. Из этого можно оценить коэффициент мощности всего в 0,782%, что в 20 раз менее эффективно, чем электростанция Cestas.
Таким образом, покрытие лишь части крыш домов в Великобритании солнечными батареями принесло бы больше энергии, чем размещение их на дорогах.