那是太陽能電廠,還是鐵軌?在瑞士的一座小鎮裡,兩者兼具。
瑞士的鄉間遍布超過3,000英里的鐵路網絡,將阿爾卑斯山村莊與蘇黎世、日內瓦等大城市串連起來,是歐洲密度最高的鐵路系統。
如今,一家新創公司與地方鐵路業者找到利用這些土地產生清潔電力的方法:在鐵軌之間鋪設太陽能板。
去年4月,在Buttes村莊一座崎嶇山峰的背蔭處,新創公司Sun-Ways開始在一段短距離鐵軌上執行測試計畫,證明這個構想可行。如今類似計畫正擴展至法國、義大利與南韓。
「這項技術穩如磐石,」在Buttes主持初期試點計畫的瑞士公共運輸公司TransN專案經理Valerio Tamellini表示。
TransN的測試僅覆蓋約一個足球場長度的鐵軌。但Sun-Ways預估,若這項技術能應用於瑞士全國鐵路網絡,發電量可滿足該國公共運輸能源需求的30%。
今年2月,法國國家鐵路公司SNCF與Sun-Ways簽署合作協議,評估將這項技術應用於其覆蓋約1.8萬英里的鐵路網。「我們希望成為一家規模龐大的太陽能生產商,」SNCF能源與去碳化專案負責人Nicolas Phan-Trong表示。SNCF是法國最大的土地所有者與電力消費者。
Phan-Trong指出,SNCF正測試至少10種不同的太陽能設計,並規劃「規模大得多的裝置」。他提到另一項潛在優勢:在鐵軌間設置太陽能板可防止雜草在軌道間生長,減少維護成本,並可能抵銷部分太陽能裝置的建置費用。
Sun-Ways的設計也被南韓採用。南韓政府去年9月核准在韓國鐵道研究院測試軌道進行為期兩年的試點計畫,評估這項技術。
在Buttes,Sun-Ways的設計採用利用活塞抵壓鋼軌來固定太陽能板的安裝方式。公司創辦人Joseph Scuderi表示,在鐵路路基上安裝太陽能的構想並非全新概念,先前已有十多項相關專利探索過。但現行設計利用活塞固定面板,使單一工作人員能在約10分鐘內將其移開以便維修。
越來越多擴大太陽能發電的決策不再受限於技術或成本,而是空間。傳統的地面型太陽能電廠每產生1兆瓦電力需要2.5英畝土地。義大利工程師暨能源顧問Giuseppe Fulco指出,在鐵軌之間及既有基礎設施上方建置,可解決部分空間問題。
Fulco表示,他已與Sun-Ways洽談授權,預計在未來一年於義大利啟動測試計畫。他估計,若義大利20%的鐵路(約2,500英里軌道)用於此類太陽能裝置,總發電容量可達1GW,足以供應100萬戶家庭。
瑞士及歐洲其他國家正積極推動再生能源,不僅是為了滿足車輛電動化所帶來的新需求、減少溫室氣體排放,同時也希望強化能源自主能力,因為歐洲在2022年經歷了烏克蘭戰爭引發的能源危機。
Scuderi指出,大部分能源可供電動列車使用。但這項技術面臨一項挑戰:如何將多餘電力輸送至其他地方使用或併入電網。瑞士西部應用科學大學瓦萊分校的電力系統研究員Julien Pouget表示,在傳輸過程中可能會損失大量能源。
Pouget與其同事表示,他們正在研究一種專門的電力架構,試圖將這些損失降至最低,這可能使太陽能鐵路的規模化更具可行性。他指出,其研究已於本月在巴黎舉行的電力系統高峰會上發表。
另一個問題是成本。Fulco認為,這部分可被抵銷,因為鐵路公司已擁有土地所有權,否則土地將是主要支出。Tamellini預期,隨著Buttes試點計畫於2028年結束,以及其他國家出現更多計畫,經濟效益將獲得進一步驗證。若價格可行,他表示:「為什麼不將其部署到任何地方呢?」