Povrchová omezení, kterým čelí rozšíření fotovoltaiky v Německu, vedla k odvážné vizi. A to k instalaci fotovoltaických polí podél dálnic a vytvoření rozsáhlé inteligentní sítě stejnosměrného proudu. Tento plán by se mohl realizovat po celé Evropě.
Až 200 TWh solární energie za rok
Kromě plovoucích fotovoltaických polí a agrivoltaických systémů by dálnice mohly být ideálním řešením problému fotovoltaiky na povrchu. Do roku 2030 by se podél německé dálniční sítě mohlo ročně vyrobit až 200 TWh solární energie. Realizací takového projektu by vznikla inteligentní síť, ale tím by přínosy nekončily.
Fotovoltaická pole by zahrnovala stožáry s ocelovou sítí, které by se tyčily každých 15 metrů po stranách dálnic. Fotovoltaické moduly se instalovaly na ocelových příhradových nosnících zavěšených mezi stožáry. Podél dopravních os mezi městy, průmyslovými oblastmi a letišti by se mohly táhnout „energetické pásy“ tvořené solárními moduly.
Energetické pásy u německých dálnic
Koncept energetických pásů pochází od nadace Altes Neuland Frankfurt, která projekt vypracovala. Ta uvádí, že pokud by 80 % dálnic a 65 % spolkových silnic – dohromady 45 000 kilometrů – získalo bifaciální fotovoltaické panely s 25% účinností, mohlo by se ročně vyrobit až 200 TWh.
Pokud by se využil celý potenciál a optimalizovaly stavební postupy, dalo by se toho dosáhnout i s konkurenceschopnými náklady, tvrdí nadace. Podkladová konstrukce z ocelových mřížových stožárů sice zřetelně převyšuje náklady na konvenční podkladové konstrukce, ale stožáry by zároveň měly životnost 100 let. Během této doby by se mohly opakovaně přidávat nové moduly s velmi nízkými náklady.
Tato myšlenka původně vycházela z prostorových nároků na fotovoltaické a větrné elektrárny. Současná spotřeba elektřiny v Německu činí 560 TWh ročně. Vzhledem k postupné elektrifikaci mobility a tepla se odhaduje, že do roku 2050 by se mělo ročně spotřebovávat 2 400 TWh elektřiny. Nadace předpokládá, že 1 000 TWh z toho má být rovněž vyrobeno v Německu. Plocha potřebná k tomuto účelu by zabírala 2,5 % spolkového území, tedy trojnásobek rozlohy spolkové země Sársko.
Systém stejnosměrného proudu
Energetická pásma jsou zamýšlená jako systém stejnosměrného proudu. Silnoproudý kabel 110 kV by vedl pod zemí. Každých 9 km až 87 km by musela být zřízená síťová přípojka. Různé délky na jedno síťové připojení závisí na využití přiřazení modulů. Mohly by se tedy položit jedny, dvě nebo tři řady modulů nad sebou, instalovat příčné mosty s moduly a v případě potřeby dokonce pokrýt solárními moduly stožáry a dálniční mosty. Na jednom kilometru je místo pro 2 000 až 20 250 modulů.
Největší výhodou elektrických polí by bylo, že elektřina je rozváděna již během výroby, a je tak směrovaná do správných míst, uvádí Nadace Altes Neuland. Dálnice spojují metropolitní oblasti, průmyslové oblasti a letiště. Podél takových dálkových tras navíc existuje infrastruktura pro nabíjení elektromobilů a elektrických nákladních vozidel. Tímto způsobem by se elektřina již vyráběla na správném místě nebo by alespoň mohla proudit na správné místo.
Optimální projekt podél dálnic
Energetická pásma by se táhla na stovky kilometrů, takže by se také naskytla příležitost vyrovnat výkyvy ve spotřebě a výrobě energie v celém systému. Podle údajů z projektu nadace platí, že pokud na jednom místě prší, jinde může svítit slunce. Takový projekt se ještě více optimalizuje, pokud se do systému zapojí další větrné turbíny. Na stožáry lze umístit menší větrné turbíny a do energetických pásem se mohou zapojit i stávající systémy, které jsou umístěny na polích podél dálnic.
Povolení k instalaci fotovoltaiky
Iniciátoři projektu tvrdí, že jejich plán by se potýkal s menšími problémy s poskytováním prostor a povolení. Pole by se stavěla pouze 1 až 2 metry po stranách silnic. Tato oblast je ve vlastnictví federální vlády, takže by nebylo potřeba povolení od mnoha různých vlastníků pozemků.
Výchozí signál pro rozšíření energetických pásem by mohl začít v malém měřítku. Obrovský infrastrukturní projekt by nebyl nutný. Obce a investoři by mohli rozvíjet malé úseky. Důležité má být pouze to, aby se vybudovaly tak, aby se daly možné úseky později spojit a aby existoval právní a technický základ pro obchodování s elektřinou podél úseků.
Uvidíme, jak rychle se takové konsorcium podaří sestavit, ale investoři by se neměli čeho obávat. Všechny instalované technologie jsou již připravené k uvedení na trh. Nadace argumentuje tím, že potřebné moduly, ocelové pylony a podzemní kabely jsou k dispozici již desítky let. Roční výrobní potenciál 200 TWh by podle ní mohl být dosažený již v roce 2030.
Zdroje: pv-magazine, TowPoint
