Od lutego br. na terenie dwóch MOP-ów przy drodze ekspresowej S5 działają pilotażowe instalacje wykorzystujące odnawialne źródła energii. Badania prowadzi Politechnika Poznańska w ramach programu Rozwój Innowacji Drogowych (RID) realizowanego wspólnie przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju oraz GDDKiA.

Projekt badawczy dotyczy kompleksowego systemu pozyskiwania, magazynowania i dystrybucji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych z wykorzystaniem infrastruktury zlokalizowanej w pasie drogowym. Opracowany w ramach programu RID system ma zmienić sposób, w jaki myśli się o infrastrukturze drogowej. Pas drogowy zamiast być jedynie pasywnym elementem transportu, ma stać się aktywnym uczestnikiem transformacji energetycznej. W efekcie energia elektryczna pozyskiwana z OZE ma obniżyć koszty eksploatacyjne infrastruktury drogowej, zwiększając niezależność energetyczną zarządcy drogi. Nadwyżki energii mogą być sprzedawane do sieci lub wykorzystywane do zasilania punktów ładowania pojazdów elektrycznych. Projekt badawczy ma też przynieść odpowiedź na pytania dotyczące najbardziej efektywnego sposobu pozyskiwania energii, magazynowania jej, a także opłacalności finansowej poszczególnych rozwiązań.

Badane rozwiązania

Na potrzeby projektu opracowano unikalne rozwiązania umożliwiające montaż paneli fotowoltaicznych i turbin wiatrowych w pasie drogowym bez ingerencji w bezpieczeństwo ruchu. Na pilotażowych instalacjach zamontowano różnego rodzaju rozwiązania do pozyskiwania energii elektrycznej: turbiny wiatrowe o poziomej i pionowej osi obrotu, mikroinstalację fotowoltaiczną (w układzie pionowym wschód-zachód, z wykorzystaniem paneli bifacjalnych oraz optymalizatorów mocy), fotowoltaiczne panele wraz z mikroinwerterami (jednostronne, dwustronne, dwustronne o zmodyfikowanej budowie) zamontowane w różnych układach i lokalizacjach. Do tego magazyn energii elektrycznej o pojemności 10 kWh, ładowarkę do samochodów elektrycznych oraz pompę ciepła do wody użytkowej.

Dane do analizy

Od uruchomienia instalacji naukowcy z Politechniki Poznańskiej zbierają dane dotyczące bieżącej produkcji mocy generowanych przez źródła solarne i wiatrowe oraz parametry magazynu energii. Archiwizowane są również parametry środowiskowe (irradiancji, prędkości i kierunku wiatru, temperatury, ciśnienia) oraz występujących obciążeń obiektów przyłączonych do instalacji (m.in. urządzeń drogowych, ładowarki pojazdu elektrycznego, pompy ciepła, oświetlenia).

Analiza pozyskanych danych pozwoli na określenie struktury hybrydowego systemu generacji energii (wykorzystującego różne odnawialne źródła) dopasowanego do bieżącego profilu obciążenia obiektów GDDKiA. Ponadto, testowe instalacje pozwalają na przeprowadzenie pomiarów i badań rzeczywistych uzysków energetycznych dla różnych konfiguracji systemu, odporności na uszkodzenia, ocenę ryzyka wystąpienia olśnień oraz poprzez badania konstrukcji nośnych określenie możliwości integracji systemów PV z ekranami akustycznymi.

Uzyskane wyniki będą stanowiły podstawę do wyboru najkorzystniejszego pod względem ekonomicznym, środowiskowym i funkcjonalnym systemu pozyskiwania, magazynowania i dystrybucji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych z wykorzystaniem infrastruktury zlokalizowanej w pasie drogowym. Będzie to też kompendium wiedzy obejmującej pełen cykl życia hybrydowych instalacji z OZE współpracujących z magazynem energii i ładowarką pojazdów elektrycznych.

Opracowane zostaną również propozycje zmian przepisów obowiązującego prawa, w szczególności dotyczących wykorzystania energii z instalacji własnej OZE do ładowania pojazdów elektrycznych innych użytkowników.

Źródło informacji: GDDKiA