Как работают дороги с солнечными панелями

В наши дни мы можем найти солнечные панели, также известные как фотоэлектрические элементы, практически повсюду. Они находятся на крышах наших домов, что снижает стоимость электричества . Они даже на нескольких машинах. В 2019 году Toyota начала испытания оснащения Prius Prime солнечными батареями на крыше, капоте и задней дверце люка. В целом, эти панели должны обеспечивать до 27,6 миль (44,4 км) электроэнергии ежедневно, сообщает Green Car Reports . Две другие европейские компании также планируют представить автомобили на солнечных батареях.

Некоторые эксперты предположили, что, если бы мы установили гигантское количество солнечных панелей на большой территории, мы могли бы поглощать достаточно солнечного света, чтобы снабжать энергией целые города, что фактически положило бы конец нашему энергетическому кризису. Проблема в том, что их некуда поставить. Мы не можем точно наклеить панели на всю деревню.

Или можем? В США, например, есть сеть дорог по всей стране. Почему бы не разместить панели вдоль проезжей части в качестве звукового барьера или еще более экстремальную идею - сделать сами дороги из солнечных панелей? Они имеют.

Эти «солнечные дороги» или «солнечные дороги» состоят из отдельных солнечных панелей с тремя слоями: верхний слой из высокопрочного текстурированного стекла, обеспечивающий тягу для транспортных средств, ряд солнечных элементов под ним для сбора энергии и опорная плита. который распределяет собранную энергию, согласно Solar Roadways . Они также больше, чем просто коллекторы солнечной энергии. Панели содержат светодиодные фонари, работающие от солнца , которые могут действовать как дорожные и предупреждающие знаки, встроенные в саму дорогу. Кроме того, они могут использовать накопленное тепло для таяния снега и льда на дорогах.

Насколько возможны солнечные дороги?

Хотя несколько разных компаний в нескольких странах пытались использовать солнечные дороги, многие из первоначальных опасений оказались обоснованными. Например, плоские панели менее эффективны для улавливания солнечного света, чем наклонные. Затенение даже небольшой части панели резко снижает эффективность. Пыль, мусор, отсутствие циркуляции воздуха на поверхности и толстое стеклянное покрытие, необходимое, чтобы помочь панели выдерживать движение, также могут снизить эффективность панели. Кроме того, эта стеклянная поверхность не обеспечивает того сцепления, к которому привыкли водители.

Вот что пошло не так в поисках прочных и эффективных солнечных дорог, о чем в значительной степени свидетельствует солнечная дорога в Нормандии, Франция. О планах строительства солнечной дороги в Нормандии было объявлено в 2016 году, но после трех лет использования эксперимент был признан неудачным. Планы предусматривали строительство участка протяженностью около 620 миль (1000 километров) с целью выработки энергии, достаточной для 5 миллионов домов, пишет Big Think . Первый завершенный участок дороги был протяженностью чуть более полумили и должен был обеспечить электроэнергией до 5 000 домов, но довольно быстро стало ясно, что ожидания не оправдаются.

Солнечные панели на французской дороге были повреждены быстрее, чем ожидалось, из-за износа, вызванного дорожным движением и погодными условиями, и многие из них пришлось снять после того, как они были повреждены и не подлежали ремонту. Хуже того, даже при максимальной эффективности панели оказались менее эффективными для выработки энергии, чем обычные наклонные солнечные панели, подобные тем, которые обычно устанавливаются вдоль дороги, а не на ней, или в других местах, таких как крыши и парковочные конструкции.

Хотя Нормандия, вероятно, является крупнейшим примером неудачного эксперимента с солнечной дорогой, есть и другие. Вдоль дороги в Китае была украдена солнечная панель, что привело к отмене проекта. В Миссури компании по производству солнечных панелей и правительству не удалось прийти к соглашению по запланированному проекту.

Хотя в целом ажиотаж, похоже, снизился, некоторые проекты все еще реализуются. Например, лаборатория в Атланте, штат Джорджия, утверждает, что солнечные дороги все еще заслуживают изучения и попытки улучшить их. По состоянию на февраль 2019 г.18-мильный участок вдоль межштатной автомагистрали 85 все еще используется. Эксперты из Фонда Рэя Андерсона надеются, что помимо питания близлежащих зданий, в будущих версиях солнечных дорог можно будет заряжать электромобили и фактически самосветиться, чтобы помочь водителям видеть. Кроме того, более новые версии солнечных панелей более долговечны и обеспечивают лучшее сцепление с дорогой. Фонд заявляет, что у него больше финансовых возможностей для работы над непроверенными технологиями, поскольку государственным или федеральным департаментам технологий будет сложнее оправдать использование средств налогоплательщиков для продолжения инвестирования в проект, который уже не оправдал ожиданий.

Так что, будут ли солнечные дороги жизнеспособными, еще неизвестно, но не все готовы отказаться от этой идеи.

Еще больше информации

Статьи по Теме

Больше отличных ссылок

Источники

Первоначально опубликовано: 3 октября 2019 г.