Německý výzkumný tým testuje v terénu nové koncepty modulů, které lze integrovat do protihlukových stěn podél silnic, dálnic nebo železnic. Některé z návrhů se tak mají objevit jako nákladově efektivní řešení generující energii pro použití v nově konstruovaných zvukových stěnách, při modernizaci nebo v doplňkových projektech.
Výzkumníci z německého Fraunhoferova institutu pro solární energetické systémy ISE (Fraunhofer ISE) v terénu testují nové modulové koncepty. Ty se mají integrovat do protihlukových stěn podél silnic, dálnic nebo železnic. Doufají tak, že některé z návrhů se objeví jako nákladově efektivní řešení generující elektřinu pro použití v nově budovaných zvukových stěnách. Dále v modernizacích a nebo v doplňkových projektech.
Studie s názvem PVwins začala v roce 2020 a nyní dosáhla fáze testování v terénu. Výzkumný tým vyvinul pět různých integrovaných fotovoltaických řešení pro použití ve stěnách pohlcujících zvuk. Ty se obvykle nacházejí v obydlených oblastech s frekventovanými silnicemi a železničními tratěmi. Zkoumali design, prototypování, výrobu, ekonomický potenciál a prodejnost.
Mezi spolupracující partnery patří R. Kohlhauer GmbH. Ta se specializuje na poskytování protihlukových stěn, IGRA Power GmbH – FV specialista, německá energetická společnost Energiegenossenschaft Inn‐Salzach. Dále pak německé ministerstvo silnic Bundesanstalt für Strassenwesen a státní železnice výzkumná organizace Deutsches Zentrum für Schienenverkehrsforschung des Eisenbahn Bundesamt spolu se švýcarským výrobcem fotovoltaických modulů Megasol Energie.
Některá řešení, která vzejdou ze spolupráce, umožňují vytvoření zvukových stěn pouze s FV panely bez potřeby dalších zvuk pohlcujících prvků. Zatímco jiná jsou vhodná pro dovybavení stávající infrastruktury nebo pro použití jako doplněk. Shrnutí každého FV řešení se uvádí níže s odkazy na níže uvedenou fotografii.
Akustická izolace modulů
- Kombinované řešení, kde moduly mají dva nezávislé řetězce článků pro sběr světla na zadní straně tlumiče hluku a přední straně stejné stěny (zcela vlevo)
- Transparentní mikroperforované akustické absorbéry na přední straně modulu
- Konvenční fotovoltaické moduly instalované vertikálně na bariéru směřující od silnice
- Konvenční FV panely instalované pomocí držáků na protihlukových stěnách, jeden se orientuje na východ/západ a druhý na jih
- Nové kazety pro dovybavení akustickými absorbéry směřujícími k silnici a šikmými FV panely (zcela vpravo)
Vedoucí projektu Jacob Forster vysvětlil, že moduly snižující hluk jsou větší a robustnější než běžné panely, měří 3,96 m, s 6 mm skleněnými panely a stabilním rámem dodaným Kohlhauerem. Ostatní moduly namontované na stěnách a vertikálně jsou standardní moduly se skleněnou zadní vrstvou s hliníkovými rámy. „Tady motivací nebylo použití speciálních modulů, ale levných součástek,“ řekl Forster. A dodal, že lze použít celou řadu technologií, jako je pasivovaný zadní článek emitoru (PERC), heterojunction nebo Tunnel Oxide Passivated Contact (TOPCon).
Forster poznamenal, že tým byl „pozitivně překvapen“, že akustická izolace modulů z těžkého skla byla ve stejném rozsahu, nebo dokonce o něco lepší, než u komerčně dostupných prvků pohlcujících zvuk od partnerské společnosti R. Kohlhauer GmbH.
Na 40. evropské konferenci a výstavě o fotovoltaické solární energii se prezentoval v dokumentu popisující návrhy modulů a systémů „Fotovoltaické hlukové bariéry jako infrastruktura generující energii: Funkční přehled pěti řešení (pdf)“.
Potenciál pro tento typ vertikální fotovoltaické aplikace je podle nejnovějšího výzkumu Společného výzkumného centra (JRC) Evropské komise značný. Fraunhofer ISE se také účastní další integrované fotovoltaické studie, známé jako MASS-IPV.
Zdroj: pv-magazine, Vapol
