Por qué las carreteras pavimentadas con paneles solares no son tan brillantes... - semáforos con paneles solares

Hace cuatro años, una campaña viral sustituyó el asfalto de las carreteras del mundo por paneles solares, enviando al mundo un compromiso para luchar contra el cambio climático e impulsar la economía.
Esta audaz idea ha sido puesta a prueba desde entonces.
Ya se han publicado los primeros resultados del reciente estudio preliminar, y resultaron un poco aburridos.
Los paneles solares ubicados bajo las carreteras presentan muchas desventajas.
Como no está en el mejor ángulo de inclinación, produce menos energía y es más fácil que se coloree, lo cual es un problema porque solo las sombras en la superficie del panel pueden reducir la generación de energía en un 50%.
Los paneles también pueden cubrirse de suciedad y polvo, y necesitan un vidrio mucho más grueso que los paneles convencionales para soportar el peso del tráfico, lo que limitará aún más la luz que absorben.
Dado que no es posible aprovechar el ciclo del aire, estos paneles inevitablemente se calentarán más que los paneles solares del tejado.
A la temperatura óptima, una pérdida de 0 por cada grado Celsius de aumento.
La eficiencia energética es del 5%.
Por lo tanto, el rendimiento de la red solar vial ha disminuido significativamente en comparación con los paneles solares instalados en los tejados, lo cual era de esperar.
La pregunta es: ¿cuál es el coste económico?
Los resultados de las pruebas en carretera corresponden a una de las primeras carreteras solares instaladas en Tourau-Perchein, Francia.
Tiene una potencia máxima de 420 kW por metro cuadrado, cubre una superficie de 800 m² y su instalación cuesta 5 euros (4,5 millones de libras esterlinas).
Esto significa que el coste por kW instalado es de 11.905 euros.
Aunque la carretera debería producir 800 kW horas al día (kWh/día)
Algunos datos publicados recientemente muestran que la producción se acerca a los 409 kWh/día, es decir, 150.000 kWh/año.
Si te preguntas cuánto es esto, las familias británicas consumen una media de 10 kWh al día.
El factor de capacidad de la carretera, que mide la eficiencia de la tecnología dividiendo la potencia media de salida entre la potencia máxima potencial de salida, es de tan solo el 4%.
En cambio, la planta solar de Cestas, cerca de Burdeos, cuenta con una hilera de paneles solares cuidadosamente inclinados hacia el sol, con una potencia máxima de 300.000 kW y un factor de capacidad.
Su coste es de 360 ​​euros, es decir, 1.200 euros por instalación, lo que representa 1/10 del coste total de nuestra infraestructura solar vial, y genera tres veces la electricidad original.
En Estados Unidos, una empresa llamada "Solar Roads" ha desarrollado una autopista inteligente con paneles solares, que incluye sensores y luces LED, para mostrar cualquier peligro inminente, como advertencias de tráfico por la presencia de ciervos.
También dispone de almohadillas térmicas para derretir la nieve en invierno.
Varios de sus paneles SR3 se han instalado en una pequeña parte de la superficie de la carretera en Sandpoint, Idaho. Esto es 13.
Superficie de 9 m² metros cuadrados, capacidad instalada de 1.529 kW.
El coste de instalación es de 48.734 dólares (aproximadamente 37.482 libras esterlinas).
Esto significa que el coste por instalación de kW es de 27.500 euros, más de 20 veces superior al de la central eléctrica de Cestas.
Según las propias estimaciones de Solar Roadway, la luz LED consumirá 106 MW por milla de carril, y dado que el panel genera 415 MW, los LED consumen más energía de la que resulta útil.
Esto reducirá aún más el rendimiento.
La placa calefactora también se muestra en la Figura 2.
Cada carril consume 28 MW, por lo que funcionar durante solo seis días compensará cualquier ingreso neto procedente de los paneles solares.
Esto es antes de que veamos los datos de la instalación de Sandpoint que generó 52.
A 397 KW horas en 6 meses, es decir, 104.
8 kW al año.
A partir de esto, podemos estimar que el factor de capacidad es solo 0.
782, 20 veces menos eficiente que la central eléctrica de Cestas.
Sin embargo, cabe señalar que el grupo se encuentra en una plaza pública.
Si hay algo que podemos concluir, es que en una ciudad nevada del norte, un tramo de acera rodeado de edificios no es el mejor lugar para encontrar instalaciones solares.
Sin embargo, puede que no sea buena idea instalar una carretera solar de gran tamaño en las calles de la ciudad.
La carretera ya no es tan grande como pensábamos.
El Departamento de Transporte ha detallado la longitud de los diferentes tipos de carreteras en el Reino Unido.
Suponiendo que podamos cubrirlos con paneles solares, hay cuatro carriles para cada autopista, dos carriles para las carreteras A y B, y la mitad de los carriles para la carretera C y U (
Muchas cosas son una calle de sentido único, simplemente no son adecuadas.
Calculamos una superficie de 2 millones de metros cuadrados.
Antes de que te des cuenta de que los edificios en las zonas urbanas ocupan la superficie de 17, parece que es de 6 mil millones de m².
Por lo tanto, con solo usar paneles solares para cubrir una pequeña parte de los tejados del Reino Unido se generará inmediatamente más energía que colocándolos en la carretera.
Esto es muy diferente de los beneficios que las ubicaciones a mayor altitud aportarán a la generación de energía a mayor escala.
Todo esto sugiere que es apropiado contar solo con una pequeña parte de la red vial.
Además, dado el tamaño relativamente pequeño de la red de carreteras, las carreteras solares solo pueden convertirse en una fuente de energía de nicho y nunca serán un atajo para nuestro suministro de energía en el futuro.
Dylan Ryan es profesor de ingeniería mecánica y energética en la Universidad Napier de Edimburgo.
Este artículo apareció originalmente en The Conversation (Dialogue.com).