瑞士火車道：是鐵軌，也是太陽能發電廠
在全球氣候暖化的背景下，太陽能作為傑出的新能源代表備受世界各國的青睞，並在市場中佔據愈來愈重要的地位。瑞士的一家新創公司推出了世界上第一套可在鐵路沿線快速安裝和拆除太陽能板的系統。這項革命性的創新技術同時也引發了其它國家的關注。
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时事通讯：瑞士媒体里的中国
2020年的某天，約瑟夫·斯庫德里(Joseph Scuderi)正在瑞士沃州洛桑附近的勒南(Renens)火車站等待火車的到來。凝視著眼前的火車軌道，此人靈機一動，萌生出一個非比尋常的念頭：人們為什麼不去嘗試在鐵軌之間安裝太陽能板？那一刻的他告訴自己，這些未被開發的空間理應得到更好的用武之地，並在隨身攜帶的筆記本上記錄了這個奇特的想法。
五年後，斯庫德里再度置身於一處火車軌道所在的地方。與當年不同的是，這次他的關注對象變成了覆蓋在鐵軌之上的一長排太陽能板。而由他一手創辦的Sun-Ways新創公司同時也在瑞士西部的納沙泰爾州(Neuchâtel/Neuenburg)一個名為比尤茨(Buttes)的小村莊裡為當地長達百米的鐵軌鋪設了光伏電池。
今年4月24日，斯庫德里在首座可拆卸式鐵路線太陽能發電站的落成典禮上表示：「和人們在居民屋頂上進行的操作一樣，我們在鐵軌上完成了太陽能電池板的安裝工作。」當天的雨水雖顯得不合時宜，但斯庫德里的喜悅依舊溢於言表。在他看來，能夠成功地為這座特殊的太陽能發電廠揭幕「已實屬一大奇蹟」。
利用鐵路軌道來生產太陽能是一個絕妙的電力方案。
海因里希(Martin Heinrich)，弗勞恩霍夫太陽能係統研究所(Fraunhofer ISE)
將太陽能與鐵路基礎設施整合並非斯庫德里的首創。事實上，德國、義大利、法國和日本等國正一一開展項目，對鐵軌間太陽能板的運用進行試驗。
然而，斯庫德里的Sun-Ways卻是第一家將可拆式通車鐵路線太陽能發電廠系統構思出來的新創公司。憑藉其創新的技術，該新創公司將致力於「重新開拓光伏能源的生產」。
太陽能板的可拆性有利於鐵路的維護
比尤茨的鐵軌太陽能發電站系統由48塊安裝在鐵軌枕木上的太陽能板組成，而該鐵路線則由納沙泰爾州的公車公司transN管理營運。
人們可透過手動或機械的方式在鐵軌之間安裝太陽能板，而這不得不歸功於瑞士的專業軌道維護公司Scheuchzer設計出的一台特殊鋪設裝置。該裝置可在幾小時內對將近一千平方公尺的太陽能板進行安裝和拆除。
太陽能電池板在火車的運行過程中雖需被固定在原有的位置上，但在人們對其進行更換或對鐵路進行維護時，保證這些光伏板可被輕鬆地拆卸下來也相當重要。不僅如此，這些太陽能板還將透過火車尾部的圓柱形刷子得到充分的清潔。
作為新創企業，Sun-Ways獲得了十多家合作公司以及瑞士創新促進署(Innosuisse)的支持，而比尤茨太陽能板計畫則需在其初試階段投入58.5萬瑞郎的預算。
>>作為啟動於瑞士的創新系統，鋪設於鐵軌之間的太陽能板具備怎樣的工作原理？
鐵路太陽能將為瑞士提供2%的電力？
通常情況下，這些光電板產出的電力將被運送至當地的輸電網路。舉例來說，比尤茨的鐵路太陽能發電廠每年可生產高達16,000千瓦時(kWh)的電力，相當於三到四戶家庭的平均用電量。
Sun-Ways公司聲稱，除去隧道部分以及那些日照不足的路段，瑞士境內長達5,320公里左右的鐵路網絡每年可望生產出10億千瓦時的太陽能。這一數值佔了瑞士總用電量的2%，足以覆蓋30萬戶家庭的電力消耗。
為了朝著一個零碳排社會邁進，瑞士與其它國家一樣將發展的重心放在了太陽能及其它可再生能源之上。而為了實現2035年能源目標，瑞士必須將其太陽能產量提升至目前的七倍。
幾十年來，水力一直是瑞士最重要的可再生能源，而環境熱能、生物能、風能和太陽能等新型能源的發展則在近年來得到大力的推廣並取得了突飛猛進的增長。
隨著《2050年能源戰略》的出台，再生能源的重要性得到了進一步的提升。目前，瑞士的再生能源在能源消費總量中的份額超過四分之一，未來預計將大幅增加。為了推動這項能源轉型，瑞士一方面進行了相應的資訊宣傳並採取了經濟激勵措施，另一方面也大力促進開展面向創新的研究計畫。
自1990年起，再生能源在能源消耗總量中所佔的比例增加了10%以上。 2020年，這一佔比達到了27%左右，高於歐盟的平均水平(略低於19%)，不過依舊遠低於高居榜首的瑞典(60%)和芬蘭(約44%)。
在瑞士，最重要的再生能源類型是水力發電，比例約為60%；其次是木材，佔比接近20%；最後依序為垃圾利用、環境熱能、太陽能、生物燃料和風能等新型再生能源。儘管太陽能發電在總發電量中所佔的份額不高，但它卻是獲得了最大增幅的新型再生能源。無論是在私人還是工業領域，太陽能工程都展現了巨大的發展潛力。而與低海拔地區相比，高海拔地區的太陽能設施即便在冬季也將維持較高的發電量。
目前，在建築物和住宅的暖氣及熱水供應方面，再生能源所佔的比例仍不足50%。最近十年裡，瑞士有四分之三的新建築安裝了熱泵，而這一比例在未來可能還會上升。同樣，區域供暖、木材能源和太陽能發電的佔比預計也會增加。
資料來源：About Switzerland
瑞士聯邦交通局(BAV)發言人弗洛倫斯·皮克泰(Florence Pictet)表示：「在可再生能源電力生產方面，鐵路公司和公共交通公司也在不斷地進行創新。對整個社會而言，這是十分積極的信號。」
在可再生能源電力生產方面，鐵路公司和公共交通公司也在不斷地進行創新。對整個社會而言，這是非常積極的信號。
弗洛倫斯·皮克泰，聯邦交通局
車站和月台候車亭等營運建築物的屋頂與外牆特別適合用來安裝太陽能板。根據聯邦統計局(BFS)的估算，瑞士的公共交通公司利用自身建築物和設施產出的電量足以涵蓋其20%至30%的電力需求。
在鐵軌間太陽能板的使用方面，瑞士交通監管機構的態度則更為謹慎。比尤茨的實驗計畫之所以獲得了審批，是因為當地火車的最高運行時速不超過70公里。同時，交通監理機構也規定了這類計畫的測試階段須至少持續三年，而非Sun-Ways公司原本計畫的六個月。
聯邦統計局認為，對這種突破型新系統在實際操作中於各個時節內的運作表現進行長期觀察和研究至關重要。皮克泰表示，唯有如此，人們才能對軌道的狀態變化(如磨損情況)進行分析，並對與鐵路基礎設施的維護和監測相關的挑戰作出評估。
>>如下圖所示，太陽能在瑞士電力結構中的比例低於歐洲平均：
利用現有基礎設施來保護自然環境
由世界各地的綠色科技公司組成的綠色科技聯盟(Greentech Alliance)是一個致力於對抗氣候變遷的企業網絡。該聯盟的聯合創始人盧博米拉·喬丹諾娃(Lubomila Jordanova)表示，Sun-Ways公司革命性地開發出了「一種可高度擴展的、高效且環保的清潔能源生產方式」。
馬丁·海因里希(Martin Heinrich)任職於歐洲最大的太陽能研究機構弗勞恩霍夫太陽能係統研究所(Fraunhofer ISE)。在這位研究員看來，利用鐵路軌道來生產太陽能「是一個絕妙的電力方案」。在給本網站的一封電子郵件中，該專家呼籲人們將太陽能電池板安裝在建築物密集的地區內，而不是透過犧牲大片的自然區域來實施這類工程。
海因里希表示：「原則上，太陽能板在安裝方面的便利性對這類系統在全球範圍內的應用與推廣十分有利。」然而，在這位專家看來，太陽能板易被拆卸的特性對於光伏發電系統而言卻未必是一種優勢。
對此，海因里希解釋道，太陽能光電模組一旦安裝成功，在接下來20至30年的時間裡將完全不需要任何人為的操作或改變。反之，每次拆除這些組件都會導致成本增高，而相關設備遭到損壞的風險也會隨之上升。
鐵路光電工程在世界各國的發展前景
Sun-Ways公司認為，全球一半的鐵路線都適合用來安裝太陽能板。這家新創公司也與韓國、西班牙和羅馬尼亞等國合作開展了類似的項目，並與中國和美國的潛在合作夥伴進行了探索性對話。
身為韓國科技公司的總裁，樸泰本(TaeBon Park音譯)有意引進Sun-Ways的鐵軌太陽能板技術並將其應用到韓國約4800公里的鐵路網絡之中。值得一提的是，樸泰本的科技公司與韓國景觀、基礎設施和交通部有著密切的合作，其本人也出席了在比尤茨舉行的項目落成典禮，並對太陽能電池板的電力連接方式以及火車軌道上的光伏板安裝和拆卸系統表現出了尤其濃厚的興趣。
樸泰本向本網站透露：「我們對其它類似的系統也進行過研究，而Sun-Ways打造的模式則是我們的最終選項。在我們看來，這家公司採用的技術不僅相當先進，而且十分有利於鐵路的維護及運行。」與此同時，一個試點計畫將有望於今年在韓國境內正式啟動。
Mutitron Automa是印尼的一家私人太陽能工程公司。該公司的負責人迪特爾·納皮圖普魯(Dieter Napitupulu)也對瑞士的這項創新技術充滿了興趣，併計劃先從印尼西爪哇省(West Java)的茂物市(Bogor)開始展開鐵路太陽能工程，再將這些項目逐漸擴展到整個島嶼。
Sun-Ways公司的鐵路太陽能工程同時也是日本國土交通省(MLIT)重點關注的一大海外計畫。日本希望利用鐵路軌道以及其它鐵路設施來提升本國的太陽能發電量，以實現2050年的脫碳目標。
然而，日本國土交通省同時向本網站表示，在正式採用瑞士開發的鐵路太陽能係統之前，人們仍需對火車運行安全和軌道維護工作方面的若干問題作出解答。
目前，約瑟夫·斯庫德里和他的團隊有三年的時間來對鐵路線同時作為太陽能發電廠的前景及可行性進行分析。不僅如此，這位Sun-Ways公司的創辦人還特別需要利用這段時間來向外界證明，當初在勒南火車站中偶然萌生的想法確實可以在全球範圍內徹底改變太陽能的生產方式。
(編輯：Gabe Bullard/vdv，編譯自義大利文：Aikens jun/gj，繁體校對：盧品妤 )
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