• 2023.02.07
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瑞士研火車軌中間鋪光伏電板

[2023.02.07] 發表

對很多國家來說,火車都是重要的集體運輸工具,甚至火車遊本身也是其旅遊賣點之一。但鐵路只是偶然才有列車通過,其餘大部分時間都是閒置,既無用途,也沒有遮掩。有瑞士初創公司就想到,大可以善用兩條軌中間的空位,在上面鋪上太陽能光伏板來發電。若一切順利,今年5月就可能出現首個試點項目。

安裝和回收有如「捲地氈」 特製「火車廂」可自動化代勞

由2021年開始,瑞士初創公司Sun-Ways就一直在研究上述的方案。這樣做的最大好處,當然是可以省掉特別用來建設太陽能發電廠的大片土地和基建成本,尤其是對瑞士這樣國土面積有限的國家來說。另一方面,鋪設在路軌中間的太陽能光伏板,也不至於對景觀產生什麼影響。Sun-Ways強調,它將會使用不反光的全黑太陽能光伏板,不會令列車司機感到刺眼。

按照Sun-Ways的計劃,每片太陽能光伏板約為1米闊和1.7米長,會先在工廠內連接起來,之後再裝上專門用來鋪設的特製「火車廂」。這種特製「火車廂」運作時,只需像火車般在鐵路上行駛,就會好像鋪地氈般,把連接在一起的太陽能光伏板鋪設在兩條軌之間的空位,並透過專利設計的掛u系統將之固定。同時,Sun-Ways聲言,利用這種自動化設備,鋪設1公里長(即面積1000平方米)的太陽能光伏板,只需要幾小時。當然,若鐵路軌道需要維修或保養(例如打磨鋼軌等),同樣可以利用這種特製「火車廂」,將那些太陽能光伏板好像捲地毯般快速捲起回收。

產生電力可用回鐵路 免長途輸電損耗

而這樣產生的電力可以有不同的使用方式。最簡單的,是輸入鐵路公司的低電壓網絡,為鐵路的基礎設施(車站和信號系統等)供電。此外,亦可以將電力輸入鐵路公司最接近的配電網絡運營商的電網,或者輸入為電氣化列車供電的牽引能源網絡。但最後這種方式需要開發特定的變壓器,瑞士目前正在開發之中。據悉,與Sun-Ways合作研發快速安裝和拆除太陽能光伏板設計的,還有洛桑聯邦理工學院(Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL)和瑞士另一創新機構Innosuisse。預計首個試點項目,將會鋪設在瑞士紐沙特州大眾運輸公司(Transports Publics Neuchatelois SA.)旗下的鐵路。若一切順利,今年5月就可以使用。

擬在5月完成首個試點

Sun-Ways認為,這個太陽能發電方案單在瑞士也有不錯的經濟效益。因為瑞士的鐵路總里程差不多達到7000公里,若全部都鋪上太陽能光伏板,每年產生的電力將可達到1TWh(太瓦時,即是10億度電),相當於瑞士所有公共交通工具的能源消耗量的30%。Sun-Ways當然也有意放眼旒國際市場,因為全歐洲的鐵路總里程超過26萬公里,全世界的鐵路更超過120萬公里。Sun-Ways聲言,已經與一些歐洲和美國投資者洽談大規模生產事宜。只要獲得批准,到2025年或2030年,就有可能在瑞士或歐洲鋪設到數百公里長(即面積數十萬平方米)的太陽能光伏板。

筆者認為,原則上,這個方案的概念相當不錯。而鋪設和回收太陽能光伏板的自動化機器的設計難度亦不會太高,至少比一些大型的自動化農業收割機器簡單得多。只要證實到最關鍵的太陽能光伏板自動掛u系統足夠牢固穩陣,不會因為經常有列車駛過引致震動而被震鬆脫落,這個計劃的可行性看來並不低。至於其他的自動化清潔裝置和除冰裝置,設計更相對容易。

發電時間方面,亦足夠長。因為火車的班次無論多麼頻密,也不會達到地鐵那個程度,至少也要幾分鐘才有一班車。鐵路的維修保養通常又安排在晚上進行,不會影響日間的發電時間。而將沿蚥K路產生的電力,直接就近用回在電氣化火車和車站上,更可以省卻長途輸電或者長時間儲電造成的浪費。截至2021年底,中國大陸的鐵路運營總里程已超過15萬公里,其中約10萬公里為電氣化鐵路,高鐵則超過4萬公里。到2035年,內地的鐵路運營總里程更會達到大約20萬公里。若內地所有鐵路都在路軌中間鋪上太陽能光伏板,估計每年將可以產生數百億度電。

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