“Uiteindelijk willen we niet alleen energie tussen de rails produceren, maar deze ook weer in de tractiestroom van de treinen injecteren om praktisch 100% zelfverbruik te bereiken,” aldus Joseph Scuderi, oprichter en directeur van Sun-Ways. Het bredere doel, voegt hij eraan toe, is om een snelle, kosteneffectieve installatiemethode te ontwikkelen die over duizenden kilometers spoornetwerk kan worden geschaald.
Het bedrijf claimt dat zijn speciale installatietrein – ontwikkeld met partner Scheuchzer – tot 1000 vierkante meter aan panelen in een paar uur kan installeren. De modulaire zonnepanelen worden vastgeklemd met behulp van een gepatenteerd systeem dat kracht uitoefent op elke rail en is ontworpen om stabiel te blijven bij treinsnelheden tot 150 km/u. Maar er zijn duidelijk vragen over het installeren van zulke delicate apparaten onder voertuigen die zo krachtig zijn als treinen.
Zonnepanelen aanpassen voor het spoor
Het concept om de ruimte tussen de rails te gebruiken voor de productie van zonne-energie heeft de aandacht getrokken vanwege het elegante gebruik van de bestaande infrastructuur; er zijn inderdaad soortgelijke proefprojecten gepland met de SNCF in Frankrijk en exploitanten in Spanje, Roemenië en Zuid-Korea. In tegenstelling tot zonneparken op het spoor, waarvoor milieuvergunningen nodig zijn en extra land, dat vaak krap is bij regionale spoorwegen, maakt het Sun-Ways systeem gebruik van de dode ruimte die al in beheer is bij de spoorwegen.
Maar ondanks de interesse is het de vraag of een dergelijk project echt kan worden opgeschaald, gezien de veiligheidsproblemen, de efficiëntie en de kosten van het verwijderen van de panelen voor onderhoud. Het laatste probleem is misschien wel de duidelijkste uitdaging. De spoorbedding is een van de meest actieve zones voor het onderhoud van het spoor, waar geploegd, geslepen en ballast gereinigd moet worden. De aanwezigheid van zonnepanelen zou deze routinewerkzaamheden duidelijk bemoeilijken.
Sun-Ways beweert dat haar panelen gemakkelijk te verwijderen zijn via een gemechaniseerd proces. “Het gebruik van het Sun-Ways systeem brengt natuurlijk kosten met zich mee, maar omdat het proces gemechaniseerd is, zijn deze kosten perfect beheersbaar”, aldus het bedrijf. Het bedrijf schat de gemiddelde kosten op CHF 0,10 per kilowattuur, inclusief productie en logistiek. Toch zouden er problemen kunnen zijn met betrekking tot de planningslast voor infrastructuurbeheerders, die werken met krappe nachtvensters en strikte protocollen.
Duurzaamheid en prestaties onder de loep
Naast onderhoud zijn duurzaamheid en veiligheid een ander punt van zorg. Hoewel de zonnepanelen versterkt zijn en voorgemonteerd met sabotagebestendige verbindingen, blijven ze blootgesteld aan trillingen, opspattend ballast en winterweer, allemaal factoren die na verloop van tijd de prestaties kunnen verminderen. Maar het bedrijf heeft een antwoord voor elk van deze potentiële problemen.
Wat betreft de vraag of ballastnevel de panelen minder efficiënt maakt, wijst Sun-Ways erop dat dakpanelen die worden getest op plaatsen zoals India en Australië relatief vergelijkbare problemen zouden ondervinden in woestijnachtige omstandigheden. Maar om dit probleem te compenseren, heeft Sun-Ways met TransN afgesproken om een reinigingsmechanisme te integreren in de vorm van cilindrische borstels die aan de achterkant van passerende treinen worden gemonteerd. In de tegenovergestelde richting, want het probleem van sneeuwbedekking waardoor de vlak gemonteerde panelen niet meer werken, blijft bestaan, wijst het bedrijf erop dat de totale output in de winter laag is, zelfs voor zonne-energiesystemen die op daken zijn geïnstalleerd.
Wat betreft de veiligheid van het programma voor bestuurders die langs een sterk reflecterend spoor rijden, heeft het bedrijf het probleem van verblinding aangepakt door Full Black panelen te gebruiken met antireflectiefilters die het risico helpen verminderen; het bedrijf voert ook een verblindingsanalyse uit voor elk installatieproject, wat volgens het bedrijf al de praktijk is voor op de grond geïnstalleerde energiecentrales in de buurt van spoorlijnen.
Een zeer Zwitsers project
Als de proef in Neuchâtel goed verloopt, biedt het project aantrekkelijke mogelijkheden. Aangezien elk zonnepaneel ongeveer 1.000 bij 1.700 mm meet en aangepast kan worden aan verschillende spoorbreedtes, schat Sun-Ways dat er op de 5.000 kilometer spoor in Zwitserland tot wel 2,5 miljoen panelen geplaatst kunnen worden – een aanzienlijke potentiële zonnevoetafdruk.
Maar schaal brengt natuurlijk complexiteit met zich mee. Op hoofdlijnen met moderne digitale signalering zouden de panelen kritieke systemen zoals balises kunnen blokkeren – essentieel voor moderne signaleringssystemen zoals ETCS. Terwijl de lijn Buttes-Fleurier-Travers nog gebruik maakt van analoge signalering, zou een bredere uitrol zorgvuldige compatibiliteitscontroles vereisen. En dan is er nog de kwestie van vandalisme en diefstal. Hoewel het aantal van dergelijke misdrijven op het Zwitserse platteland relatief laag is, kan de installatie van dergelijke dure apparaten in andere regio’s of landen grotere risico’s met zich meebrengen. Sun-Ways beweert dat de panelen niet kwetsbaarder zijn dan die op geluidsschermen. Maar hun lage positie en toegankelijkheid kunnen wel een probleem vormen.
Zoals vaak het geval is met spoorwegen, zal het een kwestie van vallen en opstaan zijn in een zeer specifieke context; Buttes is niet bepaald vergelijkbaar met de stedelijke knooppunten van Zwitserland, laat staan met de rest van het continent. Maar als een dergelijk project kan worden uitgevoerd, vooral op rustigere regionale routes, dan is het Zwitserse netwerk waarschijnlijk een van de betere plaatsen om het uit te proberen. We hebben nog drie jaar om te zien of de zon echt een plaats heeft tussen de rails.