Преимущества солнечных дорог и почему они кажутся плохой идеей

Классически дороги выполняют из бетона, асфальта, асфальта, цемента и прочих материалов. Но сейчас данные материалы пересматриваются, чтобы заменить их на материалы, которые также способны обеспечивать возобновляемую энергию. В этом и заключается главная логика солнечных дорог. Солнечные дороги — это дороги, выстроенные с применением солнечной фотоэлектрической технологии.

В сущности, поверхность дороги оборудована фотоэлектрическими батареями или солнечными фотоэлектрическими элементами. Это изменение направлено на получение энергии от дорог, которые занимают до 0.5% поверхности Земли, а еще сделать вождение лучше для всех. Технология применяется не только на дорогах единого пользования, но и на жилых улицах, подъездных путях и парковках.

Ниже детально говорится о солнечных дорогах, в частности про то, как они работают, в чем их плюсы, почему они считаются плохой идеей, и являются ли солнечные дороги будущим.

Плюсы солнечных дорог

1. Обеспечение электрической энергией

Солнечные дороги применяют фотоэлектрические батареи, выстроенные для выработки электрической энергии от солнечных лучей. Электричество может применяться близлежащими пунктами проживания, освещая их улицы, а еще освещая сами дороги. Однако кол-во вырабатываемой электрической энергии зависит от определенных факторов, включая расположение, ориентацию проезжей части и затенение.

Помимо того, очень оживлённые дороги могут не вырабатывать много электрической энергии, поскольку присутствие ТС блокирует солнце. Однако, поскольку большинство автомобилей не остаются дома в течение дня, солнечные пути подъезда по завершению будут вырабатывать большое количество электрической энергии. С увеличением популярности электромобилей, солнечные дороги также будут крайне важны для зарядки таких ТС.

2. Вырабатывать зеленую энергию

Фотоэлектрические батареи очень известны тем, что генерируют приличное количество зеленой и возобновляемой энергии. В связи с климатическими изменениями ученые поддерживают то, чтобы мир перешел на возобновляемые источники энергии вместо того, чтобы полагаться на ископаемое топливо, которое способствует изменению климата. Благодаря этому добавление солнечных дорог будет помогать спасению планеты и уменьшению изменения климата

3. Дороги оборудованы другими очень технологичными функциями

Солнечные дороги оборудованы дополнительными функциями, которые выводят технологию на очень высокий уровень. Они в себя включают возможность обогрева дороги. Плюс к этому, они ставятся точно также обычным блочным мостовым, где блоки укладываются один на один, образовывая идеальную поверхность. Они также устроены таким образом, что их легко и дешево ремонтировать; убираются и заменяются только повреждённые блоки.

4. Очень технологичные характеристики крайне полезны

Очень технологичные характеристики, включая способность обогревать дорогу, немаловажны, тем более в сырых и холодных районах. Тепло, которое вырабатывается панелями, может применяться для растапливания льда и снега, обеспечивая проходимость дорог. Они также наблюдают за тем, чтобы дороги и тротуары не были скользкими после большого снегопада, холодов или ливневых дождей, таким образом делая их безопасными для движения.

5. Помощь в освещении дорог

Не все дороги в стране, особенно в деревне, оборудованы освещением. Связывают это с тем, что освещение дорог стоит дорого и не считается необходимым для районов, где нет интенсивного движения людей. Однако при помощи фотоэлектрических панелей можно освещать такие участки с гораздо небольшими расходами.

На дорогах можно поставить солнечные лампы, которые заряжаются от фотоэлектрических панелей, освещая дороги ночью. По краешкам дороги также ставятся LED фонари, которые пользуются накопившуюся энергию солнца для определения дороги и обеспечения самодостаточности дороги. Вождение ночью никогда больше не будет суматошным, если учесть, что дороги хорошо освещаются и хорошо обозначены.

6. Поможет соседним сообществам

Эти солнечные дороги также оборудованы датчиками давления и детекторами, встроенными в сами панели, которые помогут устранить преступления. Это реально благодаря тому, что эти датчики предупреждают владельцев дома о присутствии кого-либо на их дорожках или дороге.

Точно также датчики будут предупреждать владельцев дома о присутствии или прибытии гостей и остальных важных поставщиков услуг, например как доставка почты. Подсчитано, что одна миля солнечных дорожных панелей может обеспечить энергетикой 428 домов, при условиях, что солнце в течение дня длится всего четыре часа.

7. Они долговечные

Как и классические дорожные материалы, солнечные дорожные панели рассчитаны на большой служебный срок. Они могут держать любую погоду, они прочные и могут держать тяжелый вес. Исходя из этого, они не требуют специальной обработки или какого-нибудь дополнительного обслуживания или очистки. Удаление сорняков и еще одно уплотнение проезжей части будет таким же, как и в случае с обычными проезжими частями.

8. Многообразные использования

Вырабатываемая энергия солнца может быть применена не только для обогрева или освещения дорог. Солнечные дороги могут также вырабатывать электричество, применяемое в районах, где доступ к энергосетям ограничен. Они также могут быть применены для дистилляции воды в районах, где доступ к чистой воде ограничен. Плюс к этому, они могут питать спутники в космосе. Фотоэлектрические батареи могут быть объединены не только в дороги, так как сейчас существуют просвечивающиеся солнечные окна, которые также делают зеленую энергию.

9. Низкие рабочие затраты

Солнечные дороги требуют того же, если не меньшего обслуживания если сравнивать с обычными дорогами. Нужно только поддерживать их в чистом состоянии, очищая от грязи пару раз в году. В случае сомнений можно обратиться за услугами к профессионалу, который не возьмёт много денег. В действительности, многие производители фотоэлектрических батарей рекомендуют гарантию, которая может превысить 20 лет.

Нет двигающихся частей, а это означает, нет износа. Одно, что требует замены каждые 5-10 лет, — это преобразователь напряжения, который поддерживает их в хорошем состоянии. Кабели также требуют некоторого обслуживания, чтобы они работали с более высокой эффективностью. Но, с другой стороны, солнечные дороги могут быть плохой идеей, и причины этого поясняются ниже.

Илон Маск на TED |28.04.2017| (На русском)

Почему солнечные дороги — плохая идея?

1. Проблемы безопасности

Изобретатели солнечных дорог заявили, что солнечная плитка может сделать дороги более безопасными. Однако эти утверждения еще предстоит проверить на настоящих дорогах с настоящими автомобилями на реальной поверхности. Даже в наше время они проводили проверки на велосипедах и при помощи маятниковой установки в условиях внешней среды. При этом не берутся во внимание эти важные факторы, как пролитое моторное масло или дождь на проезжей части. Если даже в остальных местах были проведены проверки, неясно, смогут ли панели выдерживать вес транспорта.

2. Позиционирование

Обычная фотоэлектрическая батарея размещается так, чтобы на нее проникало чем побольше солнечного света, поэтому они часто наклонены. К большому сожалению, для солнечных дорог панели должны быть размещены горизонтально на поверхности дороги, что не считается идеальным углом для их производительности. Проблема затенения означает, что будет производиться меньше энергии, и только небольшой процент панели будет производить достаточную мощность.

Преимущества солнечных дорог и почему они кажутся плохой идеей

3. Снижение производительности

Кроме того, что панели не вырабатывают столько энергии из-за собственного размещения, они тоже могут быть менее эффектными из-за того, как они установлены. Они закреплены на поверхности дороги, что лишает их возможности воздушной циркуляции.

Это значит, что панели будут нагреваться сильнее, чем фотоэлектрические батареи на крыше. На каждый градус Цельсия сверх комфортной температуры теряется около 5% энергетические эффективности. Таким образом, производительность панелей падает, а это означает, что они не окупают инвестированные средства.

4. Затраты

Это главный минус солнечных дорог. Солнечные дороги являются сравнительно новой мыслью и опираются на фотоэлектрические батареи, которые не так уж доступны по цене, тем более если они должны держать вес двигающихся ТС. Помимо того, панели будут ложится друг за другом, покрывая сотни тысяч километров.

Это значит, что для запуска проекта необходимо много денег, помня о специалистах, нужных для данного процесса, а еще про остальные устройствах, например как преобразователей напряжения, батареи и общая проводка. К примеру, проект WattWay во Франции, запущенный в 2016 году, охватывающий всего 1 км, или около 2 880 метров квадратных фотоэлектрических батарей, обошелся приблизительно в 5 миллионов евро.

5. Они могут быть установлены только в некоторых местах

Некоторые дороги проходят через естественные леса, туннели или находятся рядом с небоскребами. Эти структуры или среда проживания не обеспечивают необходимое прохождение солнечного света на дорогу, и выходит, что солнечные дороги в подобных районах не будут вырабатывать достаточно энергии, как это нужно. Таким образом, они могут быть установлены только в некоторых местах, тем более в тех, которые получают много прямого солнечного света.

Солнечные дороги — это будущее?

Солнечные дороги — это будущее, беря во внимание их более большое применение и установку в мире за последние 5 лет:

Стартерный АКБ LiFePO4 Литий-железо-фосфатный акумулятор Ионисторный суперконденсатор Maxwell 4.2021

1. Франция: Как говорилось выше, в Турувре-о-Перш, Франция, в 2016 году была построена солнечная дорога протяженностью 1 км, ставшая первой в мире солнечной дорогой. Солнечная дорога применила около 2 880 метров квадратных и, как утверждается, вырабует достаточно энергии для питания фонарей для улиц в данном районе.

2. Джорджия, США: После успеха во Франции, тестовый участок был установлен недалеко от границы Джорджии и Алабамы. Это пилотное испытание, проведенное компанией Ray C. Фонд Андерсона стал проектной частью фонда "Луч" — 29-километровой живой лаборатории для тестирования возобновляемых источников энергии и технологий.

3. КНР: В 2018 году в Цзинане, КНР, была построена 1-километровая скоростная дорога. Она может вырабатывать около 1 миллиона киловатт-часов в течении года. Но некоторые панели были разграблены вскоре после строительных работ, однако они не имеют коммерческой ценности, и считается, что их забрали для обратного инжиниринга.

Что, если покрыть пустыни солнечными батареями?

4. Нидерланды: В Километре, Нидерланды, была спроектирована 70-метровая велосипедная дорожка, и в течение одного года солнечная велодорожка вырабатывала от 50 до 70 кВт/ч на квадратный метр, что достаточно для питания трех домов. Пользователи отмечают, что они даже не замечают разницы с обыкновенным асфальтом.

5. США: компания из штата Америки Айдахо планирует развернуть в каждом населенном пункте дороги на батареях которые работают от солнечных лучей. Они намерены применять шестиугольные солнечные дорожные плитки, которые могут вырабатывать электрическую энергию, а еще выступать в качестве цифровых покрытий дороги с применением светоизлучающих диодов, управляемых на расстоянии. Они также будут усилены, чтобы стекло могло выдерживать грузовой автомобиль весом 113 тонн.