那是太陽能電廠,還是鐵軌?在一個瑞士小鎮,兩者皆是。在鐵軌之間鋪設太陽能板的作法成效斐然,連義大利、法國與南韓也爭相引進這項構想。
瑞士全國遍布超過 3,000 公里的鐵路網絡,將阿爾卑斯山村莊與蘇黎世、日內瓦等大城市相互連結,是全歐洲最密集的鐵路系統。如今,一家新創公司與地方鐵路業者已找到利用這些土地產生清潔電力的方法:將太陽能板鋪設在鐵軌之間。
去年 4 月起,在布特村一座嶙峋山峰的背陰處,新創公司 Sun-Ways 開始在一段短距離鐵軌上進行測試計畫,證明這個構想確實可行。目前類似的計畫正拓展至法國、義大利與南韓。
在布特接待這項初期試點計畫的瑞士公共運輸公司 TransN,其專案經理 Valerio Tamellini 表示:「這項技術穩如磐石。」
TransN 的測試範圍僅約一個足球場長度的鐵軌,但 Sun-Ways 預估,若這項技術能推廣至瑞士全國鐵路網,將可滿足該國公共運輸約 30% 的能源需求。
今年 2 月,法國國家鐵路公司 SNCF 與 Sun-Ways 簽署合作協議,將針對其長達約 2 萬公里的鐵路網評估這項技術。SNCF 能源與減碳專案負責人 Nicolas Phan-Trong 表示:「我們希望成為一家非常、非常重要的太陽能生產商。」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方案,並規劃「規模更大的裝置」。他說,另一項潛在好處是,在鐵軌間鋪設太陽能板可防止雜草在軌道之間生長,降低維護成本,進而部分抵銷太陽能裝置的建置費用。
Sun-Ways 的設計也被南韓採用。南韓政府於去年 9 月核准一項為期兩年的試點計畫,在韓國鐵道研究院的測試軌道上評估這項技術。
在布特,Sun-Ways 的設計採用活塞裝置將太陽能板頂住鋼軌固定。Sun-Ways 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,先前已有十多項專利進行過探討,但現行設計透過活塞固定面板,單一作業人員僅需約 10 分鐘即可將其移開,方便維修作業。
如今,擴大太陽能發電的決策愈來愈少受到技術或成本限制,反而受限於土地空間。義大利工程師暨能源顧問 Giuseppe Fulco 指出,傳統的地面型太陽能電廠每發電 1 兆瓦(MW)約需 2.5 英畝土地,但在鐵軌之間及現有基礎設施上方建置,則可解決部分土地問題。
Fulco 表示,他已與 Sun-Ways 洽談授權,預計明年在義大利啟動測試計畫。他估計,若義大利 20% 的鐵路(約 3,000 公里軌道)用於此類太陽能裝置,總發電容量可達 1 吉瓦(GW),足以供應多達 100 萬戶家庭用電。
瑞士與歐洲其他國家正積極推動再生能源發展,不僅是為了滿足車輛電動化所帶來的新增需求、減少溫室氣體排放,更是為了強化能源自主性。在 2022 年烏克蘭戰爭引發能源危機後,歐洲大陸亟需降低對外能源依賴。
Scuderi 表示,大部分電力可供電動列車使用,但這項技術面臨一個難題:如何將多餘電力輸送至其他需要的地方或饋入電網。瑞士西部應用科學大學瓦萊分校(University of Applied Sciences Western Switzerland Valais)電力系統研究人員 Julien Pouget 指出,在傳輸過程中可能會損失大量能源。
Pouget 與其研究團隊表示,他們正致力於研發一套專用電力架構,試圖將這些損耗降至最低,使太陽能鐵路的規模化應用更具可行性。他指出,相關研究成果已於本月在巴黎舉行的電力系統高峰會上發表。
另一個關鍵問題是成本。Fulco 表示,由於鐵路公司本就擁有這些土地(這原本將是一筆龐大支出),成本可望被部分抵銷。Tamellini 預期,隨著布特試點計畫於 2028 年結束,以及其他國家陸續啟動相關計畫,經濟可行性將獲得進一步驗證。他表示:「如果價格合理的話,『為何不全面部署呢?』」