Διεθνής ερευνητική ομάδα μελέτησε την προοπτική εγκατάστασης φωτοβολταϊκών πάνελ ανάμεσα στις σιδηροδρομικές γραμμές της Νότιας Κορέας, προσφέροντας μια λύση για την αύξηση της παραγωγής ηλιακής ενέργειας χωρίς τη δέσμευση πολύτιμης γης, σύμφωνα με δημοσίευμα του PV Magazine. Σύμφωνα με τα ευρήματα, επιλεγμένα τμήματα πέντε επιφανειακών σιδηροδρομικών διαδρόμων μπορούν να φιλοξενήσουν φωτοβολταϊκή δυναμικότητα άνω των 8,5 MW, αναδεικνύοντας τις δυνατότητες των υφιστάμενων υποδομών μεταφορών προς την υποστήριξη της ηλιακής ενέργειας σε πυκνοκατοικημένες περιοχές.
Οι πυκνοκατοικημένες μητροπολιτικές περιοχές απαιτούν στρατηγικές για ανανεώσιμες πηγές που δεν ανταγωνίζονται τη διαθέσιμη γη, επισημαίνουν οι ερευνητές. Οι σιδηροδρομικοί διάδρομοι προσφέρουν αυτή την επιλογή, καθώς καταλαμβάνουν ήδη γραμμικό δημόσιο χώρο και συνδέονται άμεσα με τις υποδομές διανομής. Η μελέτη αξιολόγησε πέντε υπέργειες γραμμές: τις Gaya και Donghae στο Μπουσάν, τα υπέργεια τμήματα της Γραμμής 1 του μετρό της Σεούλ και της Γραμμής 1 του μετρό της Νταεγού, καθώς και επιλεγμένα ανοιχτά τμήματα της γραμμής Gyeongbu που συνδέει τη Σεούλ με το Μπουσάν.
Για τους υπολογισμούς τους, οι επιστήμονες απέκλεισαν σήραγγες, οδογέφυρες και σημεία με ετήσιες απώλειες σκίασης άνω του 15%. Προσομοιώθηκε η χρήση εύκαμπτων μονοκρυσταλλικών πάνελ σιλικόνης πλάτους 1,05 μέτρων, με ελάχιστη απόσταση 150 χιλιοστών από την κεφαλή της ράγας σε κάθε πλευρά, ονομαστική απόδοση 21,4% και πυκνότητα ισχύος 214 W/m². Λήφθηκαν υπόψη απώλειες ρύπανσης 3,5% (συμπεριλαμβανομένης της σκόνης των τρένων), απώλειες συνεχούς ρεύματος (DC) και καλωδίωσης 2%, απόδοση μετατροπέα (inverter) 97,5% και συντελεστής αντανάκλασης (albedo) 0,18. Το παραγωγικό μοντέλο επαληθεύτηκε με πραγματικές μετρήσεις 17 μηνών από φωτοβολταϊκά στέγης στο Μπουσάν.
Η έρευνα εντόπισε 28,4 χιλιόμετρα κατάλληλου σιδηροδρομικού διαδρόμου, τα οποία αντιστοιχούν σε 39.760 τ.μ. αξιοποιήσιμης επιφάνειας. Η έκταση αυτή μεταφράζεται σε 8,51 MW φωτοβολταϊκής χωρητικότητας, με βάση τη διορθωμένη πυκνότητα 4,67 τ.μ./kW για διάδρομο τυπικού εύρους 1.435 χιλιοστών, και αναμενόμενη ετήσια παραγωγή 9,95 GWh (με συντελεστή δυναμικότητας 13,4%).
Χωρίς συστήματα αποθήκευσης, το 62,3% της παραγόμενης ενέργειας απορροφάται απευθείας από τις ανάγκες κίνησης των τρένων. Από το υπόλοιπο 37,7%, το 19,8% μπορεί να εξαχθεί στο δίκτυο, ενώ το 17,8% θα αποτελεί περικοπές (curtailment). Αξιολογήθηκε επίσης η χρήση μπαταριών φωσφορικού σιδήρου λιθίου (LFP) χωρητικότητας έως 2 kWh ανά kW. Σύμφωνα με τα στοιχεία, μια μπαταρία 0,5 kWh/kW μπορεί να μειώσει το μη απορροφήσιμο πλεόνασμα από το 38% στο 8,5% της παραγωγής, αυξάνοντας ωστόσο το σταθμισμένο κόστος ηλεκτρικής ενέργειας (LCOE) κατά 10% (ή κατά 9% προ απωλειών αποθήκευσης).
Σε βάθος 20ετίας και με ετήσια φθορά πάνελ 0,45%, το μέσο LCOE υπολογίστηκε, μέσω προσομοίωσης 10.000 σεναρίων Monte Carlo, στα 170 δολάρια ανά MWh. Παράλληλα, εκτιμάται πιθανότητα 68% για απόσβεση της επένδυσης εντός 12 ετών, εφόσον υπάρχει επιδότηση κεφαλαίου 40%, έναντι πιθανότητας μόλις 33% χωρίς κρατική στήριξη.
Τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό «Engineering Science and Technology», με τη συμμετοχή επιστημόνων από τα πανεπιστήμια Dong-A και Kyungsung (Νότια Κορέα), το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Σουμάτρας (Ινδονησία) και τα Ανώτερα Κολέγια Τεχνολογίας (ΗΑΕ).
Διαβάστε ακόμη
