Шумозащитные экраны с интегрированными солнечными панелями | Новости энергетики «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»

Журнал «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» продолжает наблюдать за основными тенденциями в развитии мировой электроэнергетики. Исследователями из Германии в настоящее время проводятся полевые испытания новых концепций фотоэлектрических модулей, которые могут быть встроены в шумозащитные экраны, располагаемые вдоль автомобильных или железных дорог.

Исследование, получившее название PVwins, было начато в 2020 году институтом систем солнечной энергетики Фраунгофера ISE (Fraunhofer ISE) и в настоящее время достигло стадии полевых испытаний. Исследовательская группа разработала пять различных интегрированных фотоэлектрических решений для использования в шумозащитных экранах, которые обычно устанавливаются в населенных пунктах с оживленными дорогами и железнодорожными путями. В рамках проекта был разработан дизайн барьеров, созданы прототипы, выполнено изготовление опытных образцов, рассчитан экономический эффект и потенциальная конкурентоспособность.

Партнерами проекта являются компания R. Kohlhauer GmbH, специализирующаяся на создании звукоизоляционных стен и шумозащитных экранов, компания IGRA Power GmbH, специализирующаяся на проектировании и производстве фотоэлектрических систем, немецкая коммунальная компания Energiegenossenschaft Inn‐Salzach, Министерство автомобильных дорог Германии, Федеральное управление автомобильных дорог в Штрассенвезене, а также национальная железнодорожная исследовательская организация Deutsches Zentrum für Schienenverkehrsforschung des Eisenbahn Bundesamt. Некоторые из решений, появившихся в результате совместной работы, позволяют создавать звуковые стены только из фотоэлектрических панелей без необходимости в дополнительных звукопоглощающих элементах, в то время как другие подходят для модернизации существующей инфраструктуры или для использования в качестве дополнения. Среди разработанных решений:

Обычные фотоэлектрические панели, устанавливаемые на шумозащитные экраны с обратной стороны (обращенной к жилым домам).
Обычные фотоэлектрические панели, установленные на кронштейнах поверх шумозащитных экранов, одна из которых ориентирована на восток/запад, а другая — на юг.
Комбинированное решение, в котором модули имеют две независимые цепочки фотоэлектрических ячеек на задней и передней сторонах шумозащитного экрана.
Новые кассеты для дооснащения шумозащитных экранов, обращенные к дороге и с наклонными фотоэлектрическими панелями.
Прозрачные микроперфорированные звукопоглотители с солнечными модулями на передней (обращенной в сторону дороги) стенке. Характеристики микроперфорации: 40 000 отверстий на м², диаметр отверстия 0,6–0,8 мм.

Опытные образцы продемонстрировали следующие технические возможности:

наилучший результат продемонстрировали образцы 1 и 5. По замерам, электрическая энергия, генерируемая ими, составляет 491 и 504 кВт·ч/м соответственно;
комбинированное решение (3) позволяет генерировать до 328 кВт·ч/м электроэнергии;
образцы 2 и 4 на фоне альтернативных решений показали посредственные результаты: 195 и 233 кВт·ч/м соответственно.

Авторы исследования полагают, что некоторые из этих проектов станут экономически эффективными решениями, позволяющими дополнительно генерировать электроэнергию для прилегающих территорий и придорожной инфраструктуры.

Источники: pv-magazine.com, Fraunhofer ISE