Elektráreň na koľajniciach. Švajčiari ukázali fotovoltickú inováciu

V obci Buttes na západe Švajčiarska spustili pred niekoľkými týždňami pilotnú verziu prvej solárnej elektrárne integrovanej priamo do železničnej trate.

Inovatívny systém startupu Sun-Ways rafinovane pracuje s inak nevyužitým priestorom medzi koľajnicami. Vypĺňa ho odnímateľnými fotovoltickými panelmi, čím dochádza k efektívnemu prepojeniu dopravnej infraštruktúry s výrobou obnoviteľnej energie.

Hlavná myšlienka spočíva v pripevnení solárnych panelov na podvaly – namontovať ich v priebehu niekoľkých hodín dokáže špeciálne navrhnutý stroj. Nainštalované solárne panely žiadnym spôsobom nenarúšajú vlakovú premávku a nemajú negatívne dopady na životné prostredie.

Integrácia fotovoltiky do železničnej infraštruktúry umožňuje priamy pohon vlakov obnoviteľnou energiou, čím sa zároveň znižujú emisie CO2 a v konečnom dôsledku rastie energetická nezávislosť celého systému verejnej dopravy v krajine.

Položili prvých sto metrov

„Solárne panely sme nainštalovali podobne ako na strechu domu,“ uviedol pre portál Swissinfo.ch autor hlavnej myšlienky startupu Joseph Scuderi pri slávnostnom otvorení prvej fázy projektu, ku ktorému došlo 24. apríla 2025.

Pilotná inštalácia, ktorej realizáciu umožnila investícia vo výške približne 625 000 €, zahŕňa štyridsaťosem solárnych panelov, každý s výkonom 385 W, ktoré sú rozmiestnené na úseku trate o dĺžke sto metrov.

Skúšobná prevádzka by mala vyprodukovať približne 16 000 kWh elektrickej energie ročne, čo je priemerná spotreba štyroch až šiestich domácností. Energia vyrobená na koľajniciach sa bude odvádzať do miestnej rozvodovej siete a mala by zásobovať neďaleké domácnosti.

Okrem tohto riešenia startup ponúka ďalšie dve možnosti naloženia s vygenerovanou elektrinou. Prúd môže putovať do nízkonapäťovej siete železničnej spoločnosti a poháňať železničnú infraštruktúru, napríklad napájať signalizáciu alebo zásobovať vlakové stanice.

Tretím variantom je odviesť elektrinu do siete trakčného prúdu, ktorý poháňa lokomotívy. Práve toto riešenie je najkompatibilnejšie s koncepciou startupu, keďže nevyžaduje inštaláciu pozemných meničov a pridaný prúd možno čerpať z trakčných napájacích staníc.

Systém vyžaduje minimálnu údržbu

Solárne panely možno na podvaly inštalovať ručne alebo mechanicky, pomocou stroja od švajčiarskej spoločnosti Scheuchzer, ktorá sa zameriava na údržbu dráh. Špeciálne vyvinutý vlak dokáže za hodinu nainštalovať až 150 panelov. Za deň zvládne položiť či odňať takmer tisíc metrov štvorcových solárnych panelov.

Panely majú rozmer 1000 x 1700 mm a predmontovávajú sa vo švajčiarskej fabrike. Ich inštalácia do priestoru medzi koľajnicami vyzerá ako vystieranie koberca. Tento proces približuje video:
https://youtu.be/WBOE4S9LLwM

Systém je navrhnutý tak, aby boli panely pevne pripevnené a zniesli bežnú vlakovú premávku – fotovoltické články integrované v pilotnom projekte sú prispôsobené na rýchlosť vlakov do 150 km/h. Zároveň však koncept zohľadňuje údržbu trate, preto sa panely dajú ľahko odnímať.

Panely sú vybavené antireflexnými povrchmi, ktoré predchádzajú oslneniu rušňovodičov. Otázka prachového znečistenia, ktoré by znižovalo ich výkon, sa rieši pripevnením kief na podvozky vlakov. Panely sa tak automaticky čistia pri prejazde vlaku a nevyžadujú dodatočnú údržbu.

Skúšobná fáza potrvá tri roky

Spustenie pilotnej prevádzky nebolo jednoduché. Švajčiarsky Spolkový úrad pre dopravu, ktorý je zodpovedným dozorným orgánom, k projektu zaujal obozretné stanovisko a inštaláciu v obci Buttes povolil preto, že vlaky na tejto trati premávajú pomerne pomaly, maximálnou rýchlosťou 70 km/h.

Úrad vyjadril obavy o to, že v paneloch môžu vznikať mikrotrhliny, či o to, že inštalácia by mohla zvyšovať riziko vzniku požiarov v zazelenaných oblastiach. Vzniesol tiež otázku ohľadne výkonu fotovoltických článkov v prípade snehových zrážok či ľadu.

Spoločnosť Sun-Ways tvrdí, že ich panely sú odolnejšie ako bežné fotovoltické články a majú zabudované vnútorné senzory, ktoré zabezpečujú ich správnu prevádzku. Startup navyše pracuje na riešení, ako rozpúšťať sneh a námrazu.

Podmienkou pre idštartovanie skúšobného projektu tiež bolo, že testovacia fáza potrvá aspoň tri roky namiesto šiestich mesiacov, ktoré pôvodne navrhovala spoločnosť Sun-Ways. Orgán chce prevádzku systému v reálnych podmienkach sledovať dlhšie a otestovať jeho fungovanie vo všetkých ročných obdobiach.

V priebehu nasledujúcich rokov bude spoločnosť Sun-Ways uskutočňovať komplexné testy zamerané na pevnosť panelov, ich odolnosť voči zanášaniu nečistotami a celkový dopad inštalácie na železničnú infraštruktúru. Inštaláciu systému približuje video:
https://youtu.be/Q-cQ6Kf0vdk

Očakávajú zahraničné spolupráce

Ak všetko dopadne podľa predstáv, startup plánuje rozšíriť technológiu na ďalšie úseky vlakových dráh vo Švajčiarsku aj v zahraničí.

Švajčiarske železnice, ktoré majú viac ako päťtisíc kilometrov, by mohli podľa odhadov ročne vyprodukovať až jednu miliardu kWh solárnej energie, čo by pokrylo spotrebu približne tristo tisíc domácností či dve percentá celkového švajčiarskeho dopytu po elektrickej energii.

Ak by sa okrem priestoru medzi koľajnicami využili na solárne inštalácie aj strechy a fasády prevádzkových stavieb, napríklad vlakových staníc a nástupíšť, dopravcovia by mohli z vlastných zdrojov pokryť 20-30 % svojej energetickej spotreby.

Spoločnosť Sun-Ways je presvedčená, že inovatívne riešenie by mohlo byť integrované až do polovice všetkých železničných tratí na svete. Startup už spolupracuje na podobných projektoch v Južnej Kórei, Španielsku aj Rumunsku a ďalšie potenciálne partnerstvá sa črtajú v Číne a Spojených štátoch.

Technologická spoločnosť, ktorá spolupracuje s juhokórejským Ministerstvom krajiny, infraštruktúry a dopravy a s  kórejským národným železničným orgánom, by chcela technológiu od Sun-Ways aplikovať na približne 6 600 km železničných tratí v Južnej Kórei.

Záujem o spoluprácu prejavila aj indonézska spoločnosť Mutitron Automa, ktorá plánuje inováciu skúšobne implementovať v meste Bogor na Jáve s možnosťou jej postupného rozšírenia na celý ostrov.