يؤدي خفض تكاليف الوحدات النمطية إلى زيادة جاذبية الطاقة الكهروضوئية لقطاع التنقل. المعهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية (ISE) قام بتقييم أداء الأنظمة الكهروضوئية للمركبات التجارية (مثل شاحنات النقل المبردة) باستخدام بيانات الإشعاع الشمسي الفعلية. الأفضل على الإطلاق هو أن الحسابات تخرج.
اكتشف Fraunhofer ISE إمكانات كبيرة في هذا القطاع ، ويعمل بشكل جزئي مع شركات أخرى في قطاع السيارات والخدمات اللوجستية لدمج الوحدات الكهروضوئية في المركبات التجارية. الهدف هو تركيبها على السطح لدعم المحرك بالطاقة الشمسية أو لتبريد البضائع (الطعام من بين أشياء أخرى).
يمكن أن يساهم استخدام الطاقة الشمسية الكهروضوئية في هذه الشاحنات الثقيلة في تحقيق ذلك تقليل استهلاك الديزل وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون.
وبهذه الطريقة الامتثال لأنظمة حماية البيئة والمناخ في قطاع النقل. وفقًا لماثيو إيبرت ، رئيس فريق كفاءة الوحدة والمفاهيم الجديدة في Fraunhofer ISE ، "من خلال تطوير جسم شمسي ، نريد إتاحة التكنولوجيا الكهروضوئية لقطاع الخدمات اللوجستية والمساهمة في خفض التكاليف"،
وقد استندت دراسات أخرى حول الجدوى الاقتصادية لهذا النوع من التطبيقات ، حتى الآن ، إلى عمليات محاكاة باستخدام بيانات الطقس الاصطناعي. عملت Fraunhofer ISE بالتعاون مع شركة Dachser اللوجستية وشركة Benzinger للشاحنات. بالإضافة إلى ذلك ، فقد تم تجهيز العديد من المقطورات بأجهزة استشعار لقياس إمكانات ضربة الشمس في الحياة الحقيقية.
في دراسة الجدوى الاقتصادية تم تجهيز Fraunhofer ISE ست شاحنات مبردة سعة 40 طنًا مزودة بأجهزة استشعار للإشعاع الشمسي، الذين سلكوا طرقهم المعتادة عبر الولايات المتحدة وأوروبا - من براغ إلى مايوركا ، ومن باريس إلى ميونيخ - لمدة نصف عام. ثم قام بتقييم البيانات.
يوضح إيبرت: "عندما تدمج البيانات التي تم جمعها من الأسطح التي يمكن أن تكون مجهزة بوحدات فلطائية ضوئية ، يمكنك أن ترى جدوى هذه الأنظمة". "مع حساباتنا ، مقطورة مبردة 40 طنًا بمساحة 36 مترًا مربعًا مجهزة بوحدات فلطائية ضوئية (القدرة الاسمية 6 كيلوواط) يمكن أن توفر ما يصل إلى 1.900 لتر من وقود الديزل سنويًا ".
نتيجة مهمة للدراسة ، والتي سيتم تقديمها في EU-PVSEC 2017 وفي المؤتمر الثامن 'Lkw und Fuhrpark' هل هذا توفير الوقود وبالتالي ، فإن جدوى المبادرة تعتمد إلى حد كبير على مناطق نشر المركبات وسيناريوهات الاستخدام. في المستقبل ، ستسمح المعرفة المكتسبة من حملة القياس لإيبرت وفريقه بتقديم المشورة لشركات الخدمات اللوجستية بشأن هذه المسألة.
تصميم خاص لكل مركبة
لتقليل أي حمل إضافي على الشاحنات ، سيكون من الضروري تطوير ألواح كهروضوئية متكاملة تتسم بالكفاءة والفعالية قدر الإمكان. ما هو أكثر من ذلك ، ستكون هناك حاجة إلى تصميم للسماح بتركيب الوحدات الكهروضوئية على أسطح الشاحنات دون تجاوز الحد الأقصى للارتفاعات التي تسمح بها لوائح DGT. يجب أن تكون الوحدات مضغوطة للغاية وقادرة على تحمل الضغوط الميكانيكية الديناميكية الناتجة ، على سبيل المثال ، عن الاهتزازات أثناء الحركة.
يدعم Fraunhofer ISE تطوير هذه الوحدات. يقدم إيبرت وفريقه اختبارات ميدانية للشركات المهتمة والشركاء المتعاونين ، حتى يتمكنوا من رؤية النتائج في الموقع ويمكنهم حساب التوفير المحتمل في التكلفة. تم تمويل المشروع من قبل برنامج فراونهوفر زايد وتم تنفيذه بالتعاون مع Fraunhofer CSE في بوسطن.
الطرق السريعة ذات الأسقف الشمسية
لقد وضع العالم البطاريات في البحث عن الكيفية الاستفادة القصوى من الطاقة النظيفة. في هذا السياق ، دعا هذا المشروع الرائع "الثعبان الشمسي"ابتكرها المهندس المعماري مان ثام لمدينة لوس أنجلوس.
تغطية الطرق والطرق السريعة والسكك الحديدية بأغطية الخلايا الشمسية الكهروضوئية إنه بالفعل خيار مع التثبيت الفردي قيد التشغيل ، كما هو الحال بالنسبة لخط قطار فائق السرعة في بلجيكا تغطيه شركة Enfinity وافتتح في يونيو 2011.
في أجزاء أخرى من الكوكب تتم دراستها على أنها حل لصيانة البنية التحتية للنقل دون زيادة الضرائب وكوسيلة لإنتاج الطاقة النظيفة دون التأثير على المناظر الطبيعية. مان ثام هو المهندس المعماري السويدي والمخطط الحضري الذي اقترح وطور مشروع الأسطح الشمسية للطرق السريعة.
قام المهندس المعماري السويدي والمخطط الحضري بتجسيد مشروع قابل للتطبيق في جميع المناطق مع ساعات عديدة من أشعة الشمس في السنة ، والذي يتكون من الاستفادة من الطرق السريعة لتزويدهم بأسطح شمسية تنتج الطاقة، وخفض تكلفة صيانة الطرق ، وخفض استهلاك مكيفات الهواء في المركبات ، وتحسين السلامة على الطرق ومخاطر الحوادث ، والتقاط ثاني أكسيد الكربون الناتج عن أنابيب العادم.
نشر أوليفييه دانييلو دراسة موثقة لمشروع مان ثام في فبراير 2016 على الموقع الفرنسي Techniques-Ingenieur ، حيث يتم تفصيل المزايا والوفورات التي يفترضها الثعبان الشمسي للطرق كما يسمي مؤلفها السقف الذي علقنا عليه. الأسطح الشمسية التي تعمل كحاجز لتلوث الضوضاء للمناطق المأهولة القريبة ، ودعم الأضواء واللافتات العمودية ، وتجميع مياه الأمطار والعديد من المدخرات الأخرى المستمدة من تقليل استهلاك الوقود للمركبات عندما تقلل من تأثير الريحأو المطر أو البرد أو الثلج.
ال تسبب الانزعاج بسبب الشمس عند الفجر والغسق إلى حد كبير ، بالإضافة إلى ارتفاع درجة حرارة المحركات في المناطق ذات التشمس العالي مثل الصحاري والدول الأكثر دفئًا. تأتي جميع المزايا المذكورة مقابل عدم وجود الإرادة السياسية لإجراء تغييرات متجاوزة للأغلبية بسبب ضغوط القطاعات الصناعية التي ستتأثر في دخلها: شركات صيانة الطرق وشركات الكهرباء وشركات المقاولات للأشغال العامة التي تفكر في بدائل أخرى مثل الألواح الشمسية المثبتة على الطريق.
