Возможно ли создать в РФ аналог первой в мире съёмной солнечной электростанции на железной дороге

Проект, о котором идет речь, в некоторых источниках объявляется уникальным, однако это заявление вызывает ряд споров. Несколько стран уже высказали интерес к данной инициативе, но для России, согласно мнению некоторых экспертов, этот подход маловероятно подойдет, особенно если учитывать швейцарский стартап Sun-Ways, который в 2025 году внедрил первую в мире съемную солнечную электростанцию на железной дороге.

Данное решение действительно является новшеством в сфере солнечной энергетики. Основная идея состоит в установке панелей шириной 1 метр прямо между рельсами, где монтаж осуществляется с использованием специализированного вагона-укладчика. Авторы этого проекта утверждают, что такой подход позволяет избежать выделения новых земель для строительства электростанций и не наносит вреда сельскохозяйственным либо природным территориям. Как отметил Николай Бабинов, продакт-менеджер в области возобновляемых источников энергии компании ENERGON, такой подход открывает новые горизонты для генерации энергии в тех местах, где ее добыча была до этого невозможна. В Швейцарии данная электростанция в настоящее время способна производить около 16 000 кВт*ч в год, чего достаточно для обеспечения электричеством примерно пяти домохозяйств. Однако, если этот проект будет масштабирован на всю сеть железных дорог страны, можно получить почти 1 миллиард кВт*ч энергии в год — значимый вклад в общий энергетический баланс, особенно в свете национальных усилий по переходу на возобновляемые источники энергии.

Егор Юрьевич Локтионов, кандидат технических наук и заведующий лабораторией фотонной энергетики в МГТУ имени Н.Э. Баумана, подчеркнул, что швейцарские разработчики не являются первыми, кто разрабатывает подобную технологию. Они, безусловно, достигли наибольшего прогресса в подготовке технологии и применили оригинальные решения, но сам принцип нельзя считать уникальным. По его словам, ближайший аналог — это проект компании Bankset, который уже несколько лет тестируется на немецких железных дорогах. Эта компания активно ищет возможности для применения своих решений в других странах, однако их панели крепятся к замкам на шпалах, что вызывает ряд проблем, связанных с трудоемкостью установки и деинсталляции, а также занимаемой площадью. Швейцарцы, в свою очередь, используют более адаптивное крепление на распорках между рельсами, что облегчает механизацию и автоматизацию установки.

Строки из МГТУ имени Н.Э. Баумана о возможности установки солнечных батарей на железных дорогах обсуждаются уже около десяти лет. В 2017 году, отметил Локтионов, был получен совместный грант РФФИ и РЖД для проведения исследований в этой области. Сравнительный анализ энергопотребления отечественных железных дорог с их развернутой длиной показал, что для достижения энергобаланса потребуется полоса солнечных батарей шириной около 15 метров, что значительно превышает ширину одного метра, предложенного швейцарским проектом.

Егор Юрьевич акцентировал внимание на том, что полоса шириной в 1 метр, способная разместиться в европейской колее (1435 мм), лишь частично может удовлетворить потребности в энергии. Следует учитывать, что такое расположение создает значительные трудности как для железной дороги, так и для самих солнечных панелей. В Российских условиях такой подход оказывается неэффективным. 

Он объяснил, что наибольшее значение такая система может иметь для питания систем сигнализации и учета, а также маломощных потребителей на неэлектрифицированных участках. В своем проекте отечественные ученые выделили заинтересованность в установке солнечных батарей на откосах железнодорожных насыпей, что ведет к снижению температуры грунта — необходимое решение для областей вечной мерзлоты, где требуются значительные затраты на термостабилизацию.

Как подчеркивают некоторые эксперты, применение швейцарского изобретения в России возможно при определенных условиях. Например, проект мог бы быть реализован в Краснодарском крае, если будут решены вопросы по инфраструктуре — созданию устройств для мытья, очистки панелей, ремонта и замены. Однако такая станция будет менее эффективна, чем традиционные солнечные электростанции, из-за особенностей расположения панелей и необходимости учитывать движение поездов при обслуживании. Научные расчеты могут пролить свет на эффективность этой идеи. Однако сложность регуляторных норм и инертность реализации проектов на практике вряд ли позволят быстро осуществить подобные начинания, хотя при положительном результате, развитии технологий и удаче в запуске проект может стать привлекательным как с экономической, так и с имиджевой точки зрения.

Николай Бабинов также выделил ряд проблем швейцарского проекта, которые делают его практически невозможным для применения в России. Прежде всего, это климатические условия — большая часть территории страны зимой оказывается под снегом, что делает солнечные панели непригодными к эксплуатации. Регулярная очистка панелей не принесет результата, так как проходящие поезда поднимут облако снежного пыли. Даже без снега панели будут загрязняться от движения товарных поездов — этого будет достаточно для снижения их эффективности на более чем 50% всего за один день работы. Частый демонтаж и повторная установка после очистки приведет к износу оборудования и увеличению затрат. Необходимо учитывать и потери на кабеле, так как солнечные панели обычно устанавливаются в несколько рядов, чтобы сократить длину соединений и, соответственно, потери напряжения. На железной дороге осуществить это сложно, увеличенная длина кабеля приведет к снижению общей эффективности системы. Хотя можно использовать кабели большего сечения, это значительно повысит стоимость технологии.

Тем не менее установка солнечных панелей на железных дорогах может быть многообещающим направлением, но только после доработки идеи с учетом специфики российских условий. Важно отметить, что на мировом рынке доля солнечной генерации сегодня составляет 7%, тогда как в России этот показатель остается на уровне 1%.