На днях власти города Турувр во Франции торжественно открыли тестовый участок дороги, покрытый солнечными панелями. По словам авторов проекта, энергии, которую будут генерировать эти панели, хватит на освещение всех улиц Турувра. Правда, и сам городок небольшой — его площадь составляет всего 24,01 км?, а население Турувра немного больше полутора тысяч человек. Проезжую часть покрывают полосками с фотоэлементами 7-мм толщины.
Солнечным панелями покрыт отрезок дороги длиной всего в километр. Общая площадь замощенного фотоэлектрическими элементами участка трассы составляет 2800 квадратных метров. Понятно, что панели защищены от воздействия внешних факторов (погода, физическое воздействие проезжающих машин и проходящих людей). Основная защита — это прорезиненное покрытие. Несмотря на небольшой масштаб проекта, в церемонии его запуска приняла участие министр экологии, устойчивого развития и энергетики Франции Мари-Сеголен Руаяль.
Это показывает значимость «солнечной дороги» в глазах правительства Франции. «Новый способ использования солнечной энергии открывает возможность эксплуатации уже существующей инфраструктуры для производства энергии», заявила Руаяль. По словам министра, текущий проект — лишь пробный этап проекта продолжительностью в четыре года. В рамках этой инициативы солнечными панелями покроют полотно трасс и в других регионах страны. Но это только в том случае, если текущий этап окажется успешным.
Каждый день по этой дороге Турувра проезжает около 2000 автомобилей. Конечно, защита для фотоэлектрических элементов должна быть надежной, чтобы выдержать такую нагрузку. Основная идея — выработка электричества в то время, когда по трассе не едут машины. Полотно ничем не закрыто от солнечных лучей 80% времени. Все это время дороги не эксплуатируются и «простаивают», если так можно выразиться. В некоторых регионах полотно используется еще меньше.
Франция сейчас не единственная страна, где испытывается подобный проект. Аналогичные программы реализуются в Германии, Нидерландах и США.
Во Франции проект реализуется силами компании Colas — дочерней компании строительного гиганта Bouygues. По словам представителей компании, если бы 250 тысяч километров дорог покрыть солнечными панелями, то генерируемой энергии хватило бы всей стране. А 250 тысяч — это лишь четверть протяженность дорожного полотна в стране. Конечно, пока о реализации такого масштабного плана можно лишь мечтать, но в теории дело обстоит именно так.
В ближайшие пять лет французы собираются замостить специально сконструированными панелями дороги общей протяженностью в 1000 км. Тысячи километров панелей должно хватить примерно на нужды 5 миллионов человек, или на 8% текущего населения страны. На разработку ячеек Wattway, которыми и устилают дороги, у компании Colas ушло пять лет. Эти ячейки содержат тонкую пленку поликристаллического кремния.
У проекта есть и противники, вернее, специалисты, которые сомневаются в том, что «солнечная» дорога выдержит все превратности погоды, а также будет устойчивой во времени. А ведь не нужно забывать еще о тяжелых грузовиках, которые время от времени ездят по трассам. В Нидерландах, например, тестовый участок дороги, покрытый аналогичными панелями, не выдержал нагрузки. Около 70 метров «солнечного» полотна пришли в негодность. С другой стороны, проблему быстро решили, и полотно, способное генерировать энергию, восстановили.
Еще один аргумент противников проекта — это то, что солнечные панели, которые устанавливаются под углом гораздо эффективнее в плане генерации электричества, чем фотоэлектрические элементы, положенные на плоскую поверхность без какого-либо наклона.
И, конечно, главный аргумент — это стоимость киловатт-пика «солнечной» энергии. Производительность солнечных фотоэлектрических систем измеряется в киловатт-пик. Этот термин обозначает максимальную мощность, которую может достигнуть фотоэлектрический модуль при оптимальных условиях поглощения солнечного излучения. Эти условия включают наилучшее состояние панели, ее положение и максимальную тепловую эффективность. Так вот, в случае мощеных солнечными панелями дорог во Франции киловатт-пик стоит 17 евро. В то же время, для солнечных панелей, которые установлены на крышах, этот показатель составляет всего 1.3 евро. Такая большая разница пока что является препятствием для масштабной реализации проекта.
Но если он покажет себя хорошо, то правительство может дать зеленый свет для дальнейшей реализации и расширения его масштабов. По мнению компании Colas, конкурентоспособными по сравнению с солнечными панелями на крыше «солнечные дороги» смогут стать ближе к 2020 году. Кстати, согласно статистике, стоимость генерации солнечной энергии снизилась во Франции с 2009 по 2015 год на 60%.
Как уже говорилось выше, Франция — не единственная страна, где генерировать электричество планируется с использованием площади дорожного полотна. Схожие проекты реализуются, например, в США, где одна из компаний, Solar Roadways, смогла разработать сверхпрочные стеклянные пластины, которые могут использоваться в качестве покрытия дороги, пропуская свет к фотоэлектрическим элементам. В Нидерландах солнечными панелями замостили велосипедную дорогу.
Комментарии (78)
yarric
24.12.2016 10:07А если еще и все крыши покрыть солнечными панелями… Эх, мечты, мечты.
Tarisper
24.12.2016 10:11+1Труднореализуемо в наших реалиях. У нас дороги то от снега не чистят так как нужно, а тут придётся еще круглый год следить за чистотой крыш. Прибавьте к этому стоимость затрат на их содержание (чистка/помывка, ремонт, охрана) и стоимость такого электричества взлетит до небес.
Battletoads
24.12.2016 12:10Ну так можно продавать сопутствующий товар, роботов гекконов чистящих крыши
loly_girl
24.12.2016 12:40Какой-нибудь хитрый шарнир, который бы разворачивал панель вертикально, если выработка меньше нормы при данной облачности и времени.
vc9ufi
26.12.2016 08:09нужно всего лишь после снегопадов подогревать крышу
chieftain_yu
26.12.2016 14:51Ну то есть (предположительно) тратить несколько киловатт-часов на единицу площади чтобы пару дней получать сотню ватт-часов?
Я полагал, что для таких решений в первую очередь надо считать баланс энергии…
black_semargl
26.12.2016 23:06Достаточно расплавить плёнку в долю мм — и снег сам упадёт с крыши.
chieftain_yu
27.12.2016 09:05+1Сколько ватт-часов на квадратный метр для этого требуется при температуре -10, скажем, и при какой мощности подогрева?
black_semargl
27.12.2016 12:49Скажем плавим толщину полмиллиметра — это 0.5 кг/м2 Расход на плавление 170 кДж, это 50 Вт-ч
Нагрев до 0 и потери пусть столько же. Вполне окупается т.е.
Но это должен быть именно почти мгновенный нагрев, чтобы тепло не успело разбежаться.
Fagot63
27.12.2016 13:39Нужны еще тогда системы предупреждения о сходе лавины. :)
chieftain_yu
27.12.2016 13:46Отлично.
Предположим, все остальное настолько сурово, что не нагревается (те же панели, контачащие со снегом тоже теплоемкость имеют). И что при этом вся крыша — полированая (а не со стыками, выступами и всем таким, где снег может зацепиться). И что у нас есть некие нагревающие устройства, которые могут выделять соответствующую мгновенную мощность. Ведь если мы это делаем быстро, чтобы нагреть только прилегающий слой, то нам это нужно сделать за секунду или порядка того.
Соответственно, нам надо выдать мощу в 180 киловатт на метр квадратный. Ах да, это чисто на плавление. Ну значит, накинем еще — в районе полмегаватта на квадрат.
Мне что-то подсказывает, что это сильно удорожит конструкцию как минимум по цене закупки, а то и обслуживания.
Нет, такие мощности вполне можно выдать хоть суперконденсаторными батареями, но их тоже придется закупать, обслуживать и так далее. Ну да ладно, что это я о деньгах.
Предположим даже, что снег может начать сдвигаться. Или не начать — снег на коньке вполне может сцементировать пласты с обеих сторон крыши.
И снег пытается ехать — но упирается в снегозадержатели на крышах, предотвращающие падение снега на головы прохожим. Или в перильное ограждение крыши.
Что делаем дальше?
А в случае простой плоской крыши?
Ну и расскажите, пожалуйста, вы эти полмиллиметра получили на практике? Или чистое умозрение?
Я вот категорически не уверен, что прогрева полумиллиметра — хватит.black_semargl
27.12.2016 15:46В данном случае сброс снега с крыши — штатный сценарий, поэтому ни голов прохожих внизу, ни механических снегозадержателей, ни смерзания на коньке не будет.
Что касается накопления энергии — оно да, но какие-то накопители всё равно будут иметь место, для аккумуляции получаемой энергии.
Горизонтальные фотоэлементы в регионах где выпадает снег неоптимальны. У меня например Солнце выше 55 градусов в принципе не поднимается. А сегодня аж на 6 градусов поднялось, хотя свой киловатт/м2 выдало.
yarric
26.12.2016 09:20Затраты есть при любом типе выработки энергии. Например топливо из нефти: затраты на получение, транспортировку, хранение, обеспечение безопасности. И это только на само топливо, без учета стоимости двигателей и их эксплуатации. Дворник на крыше — это копейки по сравнению с этим.
Hellsy22
26.12.2016 10:09Дворник на крыше — это копейки по сравнению с этим.
Давайте посчитаем.
Стоимость очистки квадратного метра крыши от снега и наледи — примерно 0.5$, это с жести или черепицы, а не с хрупких солнечных панелей, но пусть даже так.
Среднемесячная инсоляция зимой в Москве — ~35 кВт*ч/м2 (при 40° наклона), при оптимистичном КПД батарей в 15% (реальный будет в разыниже, потому что снег нельзя счищать 24/7) от этого остается около 5.25 кВт*ч/м2. Или около 0.4$. Как видите, даже разовая очистка крыши обойдется дороже всей выработанной за зиму электроэнергии.yarric
26.12.2016 11:45КПД панелей сейчас порядка 20% и очищать их круглый год тоже не нужно.
А сколько в среднем времени уходит на очистку одного кв. метра крыши?Hellsy22
26.12.2016 12:08КПД панелей ниже 20% и это в идеальных условиях. А в условиях низкой освещенности КПД проваливается. Чуть-чуть снегом припорошит — и КПД рухнет практически до нуля.
Но пусть даже 20% — это несущественно, потому что очистка панелей хотя бы раз в неделю — вот предположим, что снег падает четко по графику, раз в неделю и только ночью, а к утру его убирают — уже обойдется в 12 раз дороже, чем покупка электроэнергии. Лучшее, что можно сделать с солнечными панелями в условиях города зимой — просто забыть о них до весны.yarric
26.12.2016 13:46Если вы все-таки скажете, сколько времени занимает очистка одного квадрата крыши, я смогу оценить, сколько квадратов можно очистить с помощью одного человека на обычной зарплате порядка 30к. Это уже не говоря о том, что снег не очень-то держится на их поверхности.
saege5b
02.01.2017 00:42100 метров (примерно, погоных, в длину) крыши, человек 5 чистили около 2-3 часов. Уклон 40-55 градусов.
Robotex
27.12.2016 16:16-1Слушай, не барин, сам раз в неделю поднимешься и почистишь. Лень 2 кв. м. почистить?
Hellsy22
27.12.2016 22:57+2Так ты слона не продашь. В смысле, мне, как конечному пользователю, совершенно не интересно вкладывать в солнечную энергетику свой труд в виде регулярной работы лопатой и скребком на обледенелой крыше.
Gryphon88
27.12.2016 23:38Эх, кого-ть из «зелёных» евангелистов бы сюда, он бы
продалрассказал, что физический труд надо всячески поощрять, поскольку человек работает на биоразлагаемых пельменях и возобновимом мясе
Sun-ami
24.12.2016 12:15-1На последней иллюстрации сразу бросается в глаза, что обсуждаемое покрытие и деревья по обочинам — вещи несовместимые.
Forest_Gump
24.12.2016 12:28Нужно направить делегацию наших чиновников для обмена опыта во Францию. Мы им покажем все преимущества асфальтирования дороги зимой, а они научат использованию таких замечательных инновационных технологий.
loly_girl
24.12.2016 12:47+1Мне кажется, или лёгкий тоннель с панелями был бы эффективнее?
k155la3
24.12.2016 16:39С "тоннелем" фигня та, что его ж освещать потом будет нужно. :)
loly_girl
24.12.2016 16:49Действительно, что-то я запамятовала, что водители в темноте не видят.
Наверно, поэтому я не ношу световозвращающих наклеек на одежде. Надо приобрести, спасибо.saege5b
02.01.2017 00:51Как показывает собственный опыт, даже если укутаться в сплоншой лист свевозвращайки, то большинство водителей 'не видят'. У меня со всех сторон полосы наклеены.
Я подумываю о логичности нанесения апликации которая будет визуально складываться в 'кирпич'.
General_Failure
24.12.2016 18:08Где-то здесь вроде писали про полупрозрачные окна, которые работают и как стекло, и как солнечная батарея
Fagot63
24.12.2016 18:11Когда они стоят вертикально, то ладно. А так град или обильный снегопад, и будет «веселье».
k155la3
24.12.2016 18:50Оно имеет смысл только как окна с прибамбасом. И пользы с того прибамбаса — примерно как с пилки на швейцарском ноже: оно как бы и есть, без шуток, но пилить всё же лучше че-то другим.
Они ж прозрачные только потому, что пропускают видимый свет (>90% полезной энергии, потому что из оставшегося только коротковолновый ИК и немножко УФ на что-то годны).
Killy
24.12.2016 18:16+4Уже есть такое:
herr_kaizer
24.12.2016 20:39Выглядит не слишком безопасно ни для панелей, ни для людей. Вряд ли эти панели станут хорошим отбойником.
dron_k
25.12.2016 03:51Не понимаю я такого катания на велосипеде,
педалировать и усиленно дышать выхлопом,
да велосипедист в тени, но вокруг него в радиусе 20 метров раскаленный асфальт.
OnelaW
26.12.2016 12:48Интересная задумка. Печально в наших реалиях скорее всего не взлетит
Fagot63
26.12.2016 17:12У нас и так то асфальт воруют, а уж такой положить не успеют как прибегут за ним. :)
Sun-ami
27.12.2016 00:57А мне кажется, что круглосуточный трафик на оживлённой трассе — это неплохая защита от воровства, часть задумки, одна из причин, по которой эти панели даже во Франции не устанавливают на каком-нибудь пустыре. Но всё-таки этот подход, на мой взгляд, имеет смысл только для туристических стран и городов Европы — насколько я понимаю, французы очень хотят сохранить неизменным вид местности, поэтому поля солнечных панелей, или все крыши, покрытые солнечными панелями, или даже «солнечной черепицей» их не устраивают. В тоже время угрозу локального похолодания из-за глобального потепления они воспринимают как реальную, поэтому от угольных электростанций они будут отказываться, а солнечные панели им нужны для покрытия дневного максимума энергопотребления.
Fagot63
27.12.2016 13:45Жаль я не снял. У нас гравийная дорога. Когда пригнали несколько камазов с гравием обновить дорогу, они высыпали его кучками вдоль дороги. Так до того пока приехал грейдер, с десяток людей нагребали себе гравия. И это только те, кого видно от моего дома. Асфальт конечно не так нужен, но ситуация показательная.
Zulus-Imba
24.12.2016 13:14+4Умеют люди, преподнести дорогую и не эффективную штуку, как великий прорыв, это реально талант нужен. А если серьёзно, всегда есть пустыри в промзонах, каменистые склоны и прочие неудобья, ставьте панели там, добиваясь отдачи от реально бросовой земли.
TedBronson
24.12.2016 16:54+1Пустыри можно оставить пустырями, а дороги каждые 15-20 лет перестилать нужно. Если это покрытие будет надёжно работать в качестве дороги, плюс вырабатывать электричество то постепенно им можно будет заменить все дороги. Остаются вопросы надёжности, прочности, эксплуатации, экономической эффективности — они на этом участке и отрабатываются.
Alexsandr_SE
24.12.2016 20:08+1У них дороги и трубы не латают по 10 раз в год на одном и том же месте. А земля зачастую вся чья-то. Если в начале еще моно купить купить не дорого, то потом она будет в цене. А дорога вот она — огромная площадь иногда только используемая автомобилями. Решат вопрос цены а такие дороги вполне возможно станут обычными там, где климат позволяет.
dipsy
24.12.2016 13:33Идея хорошая, только надо ещё светодиодики там понатыкать, чтобы сама дорога немножко светилась в темноте, и разметка поярче.
Sun-ami
24.12.2016 16:53+1Прямо как в песне:
Посмотри, как блестят Бриллиантовые дороги.Посмотри, как блестят
Бриллиантовые дороги.
Послушай, как хрустят
Бриллиантовые дороги.
Смотри, какие следы
Оставляют на них боги.
Чтоб идти вслед за ними нужны
Золотые ноги.
Чтоб вцепиться в стекло
Нужны алмазные когти.
Горят над нами, горят,
Помрачая рассудок,
Бриллиантовые дороги
В темное время суток.
Vnuchok
24.12.2016 14:13+1Светодиодики и всё такое, конечно, интересно… Но, хотелось бы побольше технической информации: какова длина пути торможения на таком полотне, например. Или морозо-пыле-грязеустойчивость покрытия. Как реализована защита от царапин от пыли… короче, физика.
26dx
24.12.2016 14:29+3По моему, без видео "EEVblog #850 — French Wattway Solar Roadways BUSTED!" статья неполная.
Kulich
25.12.2016 12:03Читал и думал, что наверняка он уже сделал расчеты и гневно высказался, у него есть про все такие проекты наверное. Он может немного резковат, но низкий КПД, высокая стоимость делают эти проекты совершенно бесполезными. Дорогая и посредственная дорога которая за всю свою жизнь не окупит разницу в цене с обычной дорогой и нормальной солнечной станцией. Вот если ребята сделают покрытие дешевле и долговечнее асфальта, которое еще и электричество будет вырабатывать, тогда можно будет говорить о чем-то.
herr_kaizer
24.12.2016 14:29+5> В Нидерландах солнечными панелями замостили велосипедную дорогу.
И стала поводом для скандала, потому что её окупаемость произойдет через две сотни лет. Аналогично с другими похожими проектами — бесполезная трата денег.vKreker
24.12.2016 15:26Я как-то читал, что в одной из европейских стран действует план по снижению энергопотребления домовых хозяйств. Жителям внушают, что они должны экономить, регулярно вывешивают на стенды кварталов статистику по потреблению электроэнергии, провоцируя некоторых жителей на соревнования в экономии.
Возможно, что такие популистские методы — это один из способов пропаганды, а реальный полезный эффект проявляется совсем в другом месте.
yarric
26.12.2016 09:33А тем временем на Bloomberg пишут, что солнечная энергия уже дешевле энергии ветра, а ещё что в неё вкладываются в Китае и Индии, вместо ископаемого топлива.
Кстати про сланцевую нефть тоже так говорили ;)
chieftain_yu
26.12.2016 15:14А «солнечнопанельная» черепица дешевле обычной, ура!
Правда, сравнение с традиционной битумнолистовой или профнастильной крышей нигде не приводят, но прорыв.
Сланцевики вот что-то банкротиться часто стали. Наверное, от счастья…yarric
26.12.2016 15:23При цене в $30-$40 за баррель не только "сланцевики", но и режимы в некоторых странах банкротиться стали. А уж про золотые времена $100+ за баррель уже и речи нет.
DeadKnight
24.12.2016 17:21Полотно ничем не закрыто от солнечных лучей 80% времени.
Э… как простите? 50% времени солнце просто не светит. Кроме этого, это, я так понимаю, северо-запад Франции, у них явно количество солнечных дней меньше 365 в году.
Ziptar
25.12.2016 14:38Почему не фасады зданий покрывать панелями? Почему обязательно дороги? На дорожное покрытие явно нагрузки поболее и обслуживание дороже…
Gryphon88
26.12.2016 10:45У редакторов ГТ статьи очень часто перепечатка. Никто не смог найти оригинал? Вдруг там есть ссылка на экономическое обоснование.
Hellsy22
Типичная «зеленая» статья — автор путает мощность и энергию, ничего не сказано о стоимости проекта и его обслуживания, о совпадении ожидаемой генерации энергии с реальным, о проблемах от такой дороги для автомобилей, о износостойкости «прорезиненного покрытия» и т.д.
Tarisper
Не сказано так же об условиях эксплуатации догори: диапазон допустимых температур эксплуатации, влаго- и морозоустойчивость, устойчивость к резким перепадам температур и пр.
Тут я не вижу какой-то намеренной зелёной пропаганды. Я понимаю, что журналистам сложно следить за всеми новинками науки и техники и еще сложнее разбираться в них профессионально. Да и вообще, как мне кажется, уровень подготовки у журналистов падает. Читателю всё сложнее и сложнее находить именно профессиональные статьи.
Вот ничего не хочу сказать против хабра и гиктаймса и конкретно автора данной статьи, но серьезно, владельцам сайтов пора уже задуматься о качественном наполнении, а не как придётся, «лишь бы наполнить».
upsilon
Солидарен с Вами.
Не хватает прослойки материалов между сухими научными публикациями и желтыми популярными статьями.
Знаю только сайт http://biomolecula.ru/, но его тематика ограничена биологией.
Tarisper
Спасибо за ссылку :) Сам могу посоветовать http://elementy.ru/ (суховато) и https://nplus1.ru/ (побольше бы науки).
rerf2010rerf
Вы уж или трусы наденьте, или крестик снимите
Tarisper
Просто они «не идеал», но близки к нему. Была такой журнал «Наука и религия», если вы помните его, читал в конце 80-х, начале 90-х будучи еще школьником. Вот там как раз было идеальное преподношение информации. Как-то позже перечитывал и всё равно остался доволен.
Чтобы что-то делать хорошо и профессионально, нужно быть профессионалом в своем деле и желательно иметь подходящее образование. Это же относится и к журналистам.
upsilon
Знаю о них, NP1 по уровню не далеко от редакторов гиктаймс ушел, к сожалению.