Vier jaar geleden kreeg de wereld een virale campagne met de belofte de klimaatverandering te bestrijden en de economie een vliegende start te geven door het asfalt op de wegen te vervangen door zonnepanelen. Het gewaagde idee heeft sindsdien enkele tests op de weg ondergaan. De eerste resultaten van vooronderzoeken zijn onlangs naar buiten gekomen, en ze vallen een beetje tegen.

Een zonnepaneel dat onder een weg ligt heeft een aantal nadelen. Omdat het niet de optimale hellingshoek heeft, het gaat minder stroom produceren en het zal vatbaarder zijn voor schaduw, wat een probleem is, aangezien schaduw over slechts 5% van het oppervlak van een paneel de energieopwekking met 50% kan verminderen.

De panelen zijn waarschijnlijk ook bedekt met vuil en stof, en veel dikker glas nodig hebben dan conventionele panelen om het gewicht van het verkeer te weerstaan, wat het licht dat ze absorberen verder zal beperken.

Niet in staat om te profiteren van luchtcirculatie, het is onvermijdelijk dat deze panelen ook meer opwarmen dan een zonnepaneel op het dak. Voor elke 1°C boven de optimale temperatuur verliest u 0,5% aan energie-efficiëntie.

Als resultaat een significante prestatiedaling voor een zonneweg, vergeleken met zonnepanelen op het dak, te verwachten is. De vraag is hoeveel en wat zijn de economische kosten?

De testresultaten op de weg zijn binnen

Een van de eerste zonnewegen die wordt aangelegd, bevindt zich in Tourouvre-au-Perche, Frankrijk. Deze heeft een maximaal vermogen van 420 kW, dekt 2, 800 m² en kostte € 5 miljoen om te installeren. Dit impliceert een kostprijs van €11,- 905 (£10, 624) per geïnstalleerde kW.

Terwijl de weg 800 kilowattuur per dag (kWh/dag) zou moeten opwekken, sommige recent vrijgegeven gegevens wijzen op een opbrengst die dichter bij 409 kWh/dag ligt, of 150, 000 kWh/jr. Om een ​​idee te krijgen hoeveel dit is, het gemiddelde Britse huis verbruikt ongeveer 10 kWh/dag. De capaciteitsfactor van de weg – die de efficiëntie van de technologie meet door het gemiddelde vermogen te delen door het potentiële maximale vermogen – is slechts 4%.

In tegenstelling tot, de Cestas-zonnecentrale bij Bordeaux, met rijen zonnepanelen die zorgvuldig naar de zon zijn gericht, heeft een maximaal vermogen van 300, 000 kWs en een capaciteitsfactor van 14%. En voor een bedrag van € 360 miljoen (£ 321 miljoen), of €1, 200 (£ 1, 070) per geïnstalleerd kW, een tiende van de kosten van onze zonne-rijweg, het genereert drie keer meer vermogen.

In Amerika, een bedrijf genaamd Solar Roadways heeft een slimme snelweg ontwikkeld met zonnepanelen, inclusief sensoren en LED-verlichting om verkeerswaarschuwingen weer te geven over aanstaande gevaren, zoals een hert. Het heeft ook verwarmingskussens om sneeuw in de winter te smelten.

Verschillende van hun SR3-panelen zijn geïnstalleerd in een klein deel van de bestrating in Sandypoint, Idaho. Dit is 13,9 m² oppervlakte, met een geïnstalleerd vermogen van 1.529 KW. De installatiekosten worden gegeven als $ 48, 734 (ongeveer £ 37, 482), wat een kostprijs per geïnstalleerd kW inhoudt van € 27, 500 (€ 24, 542), meer dan 20 keer hoger dan de Cestas-krachtcentrale.

De eigen schattingen van Solar Roadway zijn dat de LED-verlichting 106 MWh per rijstrookmijl zou verbruiken, met de panelen die 415 MWh genereren - dus meer dan 25% van het nuttige vermogen wordt verbruikt door de LED's. Dit zou de prestaties nog verder verminderen. De verwarmingsplaten worden ook geciteerd als tekening 2,28 MW per baanmijl, dus als ze slechts zes dagen worden gebruikt, zou elke nettowinst van de zonnepanelen teniet worden gedaan.

En dit is voordat we kijken naar de feitelijke gegevens van de Sandypoint-installatie, die in 6 maanden 52,397 kWh opwekte, of 104,8 kWh over een jaar. Hieruit kunnen we een capaciteitsfactor schatten van slechts 0,782 %, die 20 keer minder efficiënt is dan de Cestas-centrale.

Dat gezegd hebbende, er moet op worden gewezen dat dit paneel op een dorpsplein staat. Als er één ding is dat we kunnen concluderen, het is dat een stuk bestrating omringd door gebouwen in een besneeuwde noordelijke stad niet de beste plaats is om een ​​zonne-installatie te plaatsen. Echter, misschien is er een groter punt - zonnewegen in stadsstraten zijn gewoon geen goed idee.

Opraken van de weg

Wegen vertegenwoordigen niet zo'n groot gebied als we aannemen. Het Britse transportdepartement geeft een overzicht van de lengte van de verschillende wegtypes in het VK.

Ervan uitgaande dat we deze kunnen bekleden met zonnepanelen, vier rijstroken van elke snelweg, twee rijstroken op de A &B-wegen en een halve rijstrook voor C &U-wegen (veel zijn enkelbaanswegen en zullen gewoon niet geschikt zijn) komen we uit op een oppervlakte van 2 miljard m².

Dat klinkt als veel, totdat je je realiseert dat gebouwen in de stedelijke gebieden van het VK een oppervlakte van 17,6 miljard m² beslaan. Dus het bedekken van een fractie van de Britse daken met zonnepanelen zou meteen meer stroom opleveren dan ze op de weg te leggen. Dat staat nog los van de voordelen die een hogere positie zou opleveren voor meer stroomopwekking.

Dit alles suggereert dat slechts een klein deel van het wegennet daadwerkelijk geschikt zou zijn. En, gezien de relatief kleine omvang van het wegennet, zonnewegen zouden alleen maar een niche-energiebron kunnen worden en nooit de kortere weg naar onze toekomstige energievoorziening.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.