وقد سمح انخفاض تكاليف تصنيع الوحدات الكهروضوئية باستخدامها في قطاعات لم يتم التفكير فيها من قبل، مثل قطاع التنقل. وعلى وجه الخصوص، بدأت المركبات التجارية في دمج هذه التكنولوجيا لتحسين كفاءتها في استخدام الطاقة. المعهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية (ISE) أجرى فريق من الباحثين دراسة قاموا من خلالها بتقييم أداء الأنظمة الكهروضوئية المطبقة على شاحنات النقل المبردة، باستخدام بيانات الإشعاع الشمسي الحقيقية. وبحسب هذه الدراسات فإن الاستثمار في الألواح الشمسية أمر مجدي تماما، كما تشير المعطيات الاقتصادية التي تم الحصول عليها: الحسابات تخرج.
اكتشفت Fraunhofer ISE إمكانات كبيرة في هذا التطبيق وبالتعاون مع شركات الخدمات اللوجستية وشركات السيارات الأخرى، مثل Dachser وBenzinger، تعمل على تطوير حلول لدمج الوحدات الكهروضوئية في المركبات التجارية. ويمكن تركيب هذه التقنية على أسطح الشاحنات لتزويد المحرك بالكهرباء أو تبريد المنتجات المنقولة. هذا استخدام الطاقة الشمسية ليس فقط يقلل من استهلاك الديزل، ولكنه أيضًا يقلل بشكل كبير من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، مما يساهم في الالتزام باللوائح البيئية والمناخية.
وفي إحدى دراسات الجدوى الاقتصادية تم تجهيزها ست شاحنات مبردة سعة 40 طناً مزودة بأجهزة استشعار للطاقة الشمسية الذين راقبوا مساراتهم المنتظمة لمدة نصف عام، على الطرق التي كانت تنطلق من باريس إلى ميونيخ ومن براغ إلى مايوركا. وقدمت النتائج معلومات مفصلة عن مستوى الأشعة الشمسية التي يمكن استخدامها.
تصميم خاص لكل مركبة
لكي تكون الألواح الشمسية حلاً حقيقياً، يجب تطوير الوحدات لتكون كذلك الأخف وزنا والأكثر إحكاما ممكن، دون تجاوز الارتفاعات التي تسمح بها لوائح DGT. ويجب أن تكون هذه الوحدات أيضًا قادرة على مقاومة الضغوط الميكانيكية التي تتعرض لها الشاحنات أثناء تحركاتها، مثل الاهتزازات. ومع هذه التحسينات، من المتوقع أن يتم تكييف التكنولوجيا بسهولة أكبر مع أنواع مختلفة من الشاحنات والطرق.
يقدم Fraunhofer ISE اختبارات ميدانية لإظهار النتائج الحقيقية والوفورات المحتملة. يتم تمويل المشروع من قبل برنامج فراونهوفر زايد ويتم تنفيذه بالتعاون مع فراونهوفر CSE في بوسطن.
الطرق السريعة ذات الأسقف الشمسية
ولا يقتصر استخدام الطاقة الشمسية على الشاحنات فقط. في أوروبا، مشاريع مثل "الثعبان الشمسي" في لوس أنجلوس أو خط السكك الحديدية عالي السرعة في بلجيكا يغطي مساحات كبيرة من الطرق السريعة والسكك الحديدية بأغطية شمسية. تستفيد هذه الأنواع من الحلول من الأسطح الموجودة لتوليد الطاقة دون الإضرار بالمناظر الطبيعية أيضًا تقليل تكاليف صيانة الطرق.
في العديد من المشاريع، مثل المشروع الموجود في بلجيكا، تؤدي الأسطح الكهروضوئية وظيفة مزدوجة، مثل الحواجز الصوتية التي تفصل الطريق السريع عن المناطق السكنية. بالإضافة إلى ذلك، فهي تعمل على تحسين السلامة على الطرق لأنها تحمي المركبات من أشعة الشمس، وتقلل من تراكم الحرارة على الرصيف تقليل استهلاك تكييف الهواء.
شاحنات تعمل بالطاقة الشمسية تسافر مسافة 10.000 كيلومتر سنويًا
واحدة من التطورات الأكثر إثارة للاهتمام في هذا المجال هي الشاحنة الهجينة التي طورتها SCANIA. تحتوي هذه الشاحنة على ألواح شمسية في مقطوراتها التي يصل طولها إلى 18 مترًا، وهي قادرة على السفر لمسافة تصل إلى XNUMX مترًا 5.000 كم سنويا في السويد باستخدام الطاقة الشمسية فقط. الشيء الأكثر إثارة للاهتمام هو أنه في البلدان التي تتمتع بساعات أكثر من أشعة الشمس مثل إسبانيا، يمكن لهذه الشاحنات مضاعفة هذا الرقم أثناء السفر ما يصل إلى 10.000 كم في السنة مع الطاقة الشمسية.
في هذا النموذج الأولي من سكانيا، يتم توصيل الألواح الشمسية بنظام هجين يحول ضوء الشمس إلى كهرباء لتشغيل بطارية الشاحنة. ويمكن إرجاع الطاقة الفائضة إلى الشبكة الكهربائية، وهو ما يمثل فائدة إضافية للشركات.
التحسين في الكفاءة
إن استخدام الألواح الشمسية في الشاحنات ليس بالأمر الجديد، لكن التطورات الحديثة في تكنولوجيا الخلايا الكهروضوئية مكنت من زيادة كفاءة هذه الألواح وتقليل وزنها. وهذا يجعل الحلول قابلة للتطبيق بشكل متزايد للنقل التجاري. ووفقاً للدراسات التي تم إجراؤها، يمكن للشاحنات المجهزة بأسطح كهروضوئية أن تقلل من استهلاك الوقود بنسبة تتراوح بين 10 إلى 10 سنوات 5٪ و 10٪ في البلدان ذات ضوء الشمس الأقل مثل السويد وما يصل إلى 20% في دول جنوب أوروبا مثل إسبانيا، حيث أشعة الشمس أكبر.
وأخيرا، على الرغم من أنه لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه، فإن التقدم في هذه التكنولوجيا يشير إلى أن الشاحنات ذات الأسطح الشمسية يمكن أن تصبح معيارا جديدا في مستقبل النقل المستدام، مما يوفر وفورات اقتصادية وبيئية كبيرة.