استُبدلت طبقة الأسفلت على أحد الطرق بألواح شمسية - إليكم النتائج - إشارات مرور تعمل بالطاقة الشمسية

قبل أربع سنوات، اجتذب وعد حملة واسعة الانتشار لمكافحة تغير المناخ والقفز العالم.
ابدأ بتنشيط الاقتصاد من خلال استبدال طبقة الإسفلت على طرق العالم بألواح الطاقة الشمسية.
لقد خضعت هذه الفكرة الجريئة لبعض الاختبارات العملية منذ ذلك الحين.
وقد صدرت النتائج الأولية للدراسة التمهيدية مؤخراً، وهي نتائج غير مثيرة للاهتمام إلى حد ما.
تُعاني الألواح الشمسية الموجودة تحت الطرق من العديد من العيوب.
وبما أنها ليست في أفضل زاوية ميل، فإنها تنتج طاقة أقل ويسهل تلوينها، وهو ما يمثل مشكلة لأن 5% فقط من الظل على سطح اللوحة يمكن أن يقلل من توليد الطاقة بنسبة 50%.
قد تكون الألواح مغطاة أيضًا بالأوساخ والغبار، وتتطلب زجاجًا أكثر سمكًا بكثير من الألواح التقليدية لتحمل وزن حركة المرور، مما سيحد بشكل أكبر من الضوء الذي تمتصه.
اقرأ المزيد: طرق تعمل بالطاقة الشمسية؟
لماذا قد لا يكون مستقبل هذه التقنية مشرقًا لدرجة أنها لن تستفيد من دوران الهواء، ومن المحتم أن يتم تسخين هذه الألواح أيضًا أكثر من الألواح الشمسية الموجودة على السطح.
عند درجة الحرارة المثلى، يكون الفقد صفراً لكل درجة مئوية واحدة.
تبلغ كفاءة الطاقة 5%.
لذلك، انخفض أداء الطريق الشمسي بشكل ملحوظ مقارنة بالألواح الشمسية المثبتة على السطح، وهو أمر متوقع.
السؤال هو: ما هي التكلفة الاقتصادية؟
نتائج اختبار الطريق هي واحدة من أوائل الطرق الشمسية التي تم تركيبها في منطقة توراو-بيرش بفرنسا.
تبلغ طاقته القصوى 420 كيلوواط، ويغطي مساحة 2800 متر مربع، وتكلف عملية التركيب 5 يورو.
وهذا يعني رسومًا قدرها 11905 يورو (10624 جنيهًا إسترلينيًا)
كيلوواط لكل تركيب.
على الرغم من أن الطريق من المفترض أن ينتج 800 كيلوواط ساعة في اليوم (كيلوواط ساعة/يوم)
تُظهر بعض البيانات التي تم إصدارها مؤخرًا أن العائد يقارب 409 كيلوواط ساعة/يوم، أي 150000 كيلوواط ساعة/سنة.
إذا تساءلنا عن مقدار هذا الاستهلاك، فإن العائلات البريطانية تستهلك حوالي 10 كيلوواط ساعة في اليوم في المتوسط.
إن عامل سعة الطريق - الذي يقيس كفاءة التكنولوجيا عن طريق قسمة متوسط ​​إنتاج الطاقة على الحد الأقصى المحتمل لإنتاج الطاقة - هو 4٪ فقط.
وعلى النقيض من ذلك، تحتوي محطة سيستاس للطاقة الشمسية بالقرب من بوردو على صف من الألواح الشمسية المائلة بعناية باتجاه الشمس بقدرة قصوى تبلغ 300000 كيلوواط ومعامل قدرة يبلغ 14٪.
بلغت التكلفة 360 يورو (321 مليون جنيه إسترليني)، أو 1200 يورو (1070 جنيه إسترليني).
كيلوواط لكل تركيب، 1-
تكلفة توليد الطاقة الشمسية تزيد عشرة أضعاف عن تكلفة توليد الطاقة الشمسية لدينا.
في الولايات المتحدة، طورت شركة تُدعى "الطرق الشمسية" طريقًا سريعًا ذكيًا مزودًا بألواح شمسية، بما في ذلك أجهزة استشعار ومصابيح LED، لإظهار أي خطر وشيك مثل مرور الغزلان.
كما يحتوي على وسادات تدفئة لإذابة الثلج في الشتاء.
تم تركيب العديد من ألواح SR3 الخاصة بهم على جزء صغير من سطح الطريق في سانديبوينت، أيداهو. هذا هو رقم 13.
مساحة 9 أمتار مربعة، قدرة مركبة 1.529 كيلوواط.
تكلفة التركيب 48,734 دولارًا (حوالي 37,482 جنيهًا إسترلينيًا)
وهذا يعني أن تكلفة تركيب الكيلوواط الواحد تبلغ 27500 يورو (24542 جنيهًا إسترلينيًا).
أعلى بأكثر من 20 مرة من محطة سيستاس لتوليد الطاقة.
وتشير تقديرات شركة Solar Roadway إلى أن مصابيح LED ستستهلك 106 ميجاوات لكل ميل من المسار، وأن اللوحة ستولد 415 ميجاوات، لذا فإن مصابيح LED ستستهلك أكثر من 25٪ من الطاقة المفيدة.
سيؤدي ذلك إلى مزيد من انخفاض الأداء.
كما تم ذكر لوحة التسخين في الشكل 2.
تبلغ قدرة كل مسار 28 ميغاواط، لذا فإن تشغيلها لمدة ستة أيام فقط سيعوض أي دخل صافٍ من الألواح الشمسية.
هذا قبل أن ننظر إلى البيانات الفعلية لتثبيت Sandypoint الذي يولد 52.
6 أشهر عند 397 كيلوواط، أو 104.
8 كيلوواط في السنة.
ومن هذا، يمكننا أن نقدر أن عامل السعة يساوي صفرًا فقط.
782%، أي أقل كفاءة بعشرين مرة من محطة سيستاس لتوليد الطاقة.
ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن المجموعة موجودة في ساحة المدينة.
إذا كان هناك شيء واحد يمكننا استنتاجه، وهو أنه في البلدة الشمالية الثلجية، فإن جزءًا من الرصيف المحاط بالمباني ليس أفضل مكان للعثور على تركيبات الطاقة الشمسية.
ومع ذلك، قد لا يكون من الجيد إنشاء طريق شمسي أكبر في شوارع المدينة.
لم يعد الطريق واسعاً كما كنا نظن.
قامت وزارة النقل بتصنيف أطوال أنواع الطرق المختلفة في المملكة المتحدة.
لنفترض أننا نستطيع تغطية هذه الطرق بألواح شمسية، مع أربعة مسارات لكل طريق سريع، مساران على الطريقين A وB، ونصف الطريقين C وU (
الكثير من الأماكن عبارة عن طريق ذي اتجاه واحد، وهذا غير مناسب.
نقترح مساحة سطحية تبلغ ملياري وحدة.
قبل أن تدرك أن المباني في المناطق الحضرية بالمملكة المتحدة تشغل مساحة 17 مليار متر مربع، كما يبدو الأمر.
لذلك، فإن استخدام الألواح الشمسية لتغطية جزء صغير من أسطح المنازل في المملكة المتحدة سيولد على الفور طاقة أكبر من وضعها على الطريق.
يختلف هذا تماماً عن الفوائد التي ستجلبها المواقع المرتفعة لتوليد الطاقة الأكبر.
كل هذا يشير إلى أنه من المناسب بالفعل أن يكون لدينا جزء صغير فقط من شبكة الطرق.
علاوة على ذلك، ونظراً لصغر حجم شبكة الطرق نسبياً، فإن الطرق التي تعمل بالطاقة الشمسية لا يمكن أن تصبح إلا مصدراً متخصصاً للطاقة ولن تكون أبداً طريقاً مختصراً لإمداداتنا من الطاقة في المستقبل.
أُعيد نشر هذه المقالة من المحادثة بناءً على إذن المشاركة الإبداعية.
اقرأ النص الأصلي.
لا يعمل ديلان رايان، ولا يقدم استشارات، ولا يمتلك أسهماً، ولا يحصل على أموال لأي شركة أو منظمة تستفيد من هذه المقالة، ولا يكشف عن أي اتصالات ذات صلة بخلاف التعيينات الأكاديمية.