Les énergies renouvelables sont essentielles pour un avenir durable, mais elles nécessitent également de l'espace. Les terrains sont rares et chers, en particulier dans les zones urbaines où la demande d'énergie est élevée. C'est pourquoi certains chercheurs et entrepreneurs cherchent des moyens créatifs d'installer des panneaux solaires dans des endroits habituellement inutilisés ou négligés, comme entre les voies de chemin de fer. 

Quels sont les avantages ? 

ECONOMIQUE 

L'installation de panneaux solaires entre les voies ferrées présente de nombreux avantages. Tout d'abord, elle peut fournir de l'électricité propre au système ferroviaire ou au réseau local, ce qui permet d'économiser de l'argent et de réduire les émissions de carbone.  

ENERGETIQUE 

Deuxièmement, ils peuvent contribuer à stabiliser le réseau en fournissant une source d'énergie distribuée et flexible qui peut répondre aux fluctuations de la demande et de l'offre. Les panneaux solaires peuvent également compléter d'autres sources d'énergie renouvelables, telles que l'énergie éolienne et l'énergie hydraulique, qui peuvent varier en fonction des conditions météorologiques. 

SOCIAL ET ENVIRONNEMENTAL 

Troisièmement, il peut créer des avantages sociaux et environnementaux. Le projet peut impliquer les communautés locales et les parties prenantes, qui peuvent bénéficier de factures d'énergie moins élevées, d'emplois verts et d'une meilleure qualité de l'air. Le projet peut également soutenir la transition mondiale vers une économie à faible émission de carbone, en réduisant la dépendance aux combustibles fossiles et en augmentant la part des énergies renouvelables dans le bouquet énergétique. 

Comment cela fonctionne-t-il ? 

La quantité d'électricité pouvant être produite par les panneaux solaires situés entre les voies ferrées dépend de plusieurs facteurs, tels que la longueur de la voie ferrée, la quantité de lumière solaire reçue par les panneaux et l'efficacité de ces derniers. Selon certaines estimations, les panneaux solaires installés entre les voies ferrées pourraient potentiellement fournir jusqu'à 10 % de l'électricité nécessaire au réseau ferroviaire britannique, ou un térawattheure (TWh) d'énergie solaire par an pour le réseau ferroviaire suisse. 

Deux cas d'exemple 

Il existe différentes façons d'installer des panneaux solaires entre les voies ferrées, en fonction de la conception des panneaux et du système de montage. Un projet pilote mené au Royaume-Uni en est un exemple : un champ solaire de 30 kW a été installé le long d'un tronçon de voie ferrée près d'Aldershot, dans le Hampshire. Les panneaux solaires sont connectés à l'alimentation électrique du chemin de fer et fournissent de l'électricité pour la signalisation et l'éclairage. Ce projet, le premier du genre au monde, vise à démontrer la faisabilité et les avantages de l'intégration de l'énergie solaire dans les chemins de fer. Les panneaux solaires installés entre les voies ferrées pourraient fournir jusqu'à 10 % de l'électricité nécessaire au réseau ferroviaire britannique. 

Un autre exemple est un système breveté développé par Sun-Ways, une start-up suisse qui a conçu un train spécial capable de poser et d'enlever des panneaux solaires entre les voies ferrées. Les panneaux sont fabriqués à partir de matériaux légers et sont montés sur un cadre fixé aux rails à l'aide d'un mécanisme à piston. Le cadre peut être détaché à tout moment pour des travaux de maintenance. Les panneaux sont reliés à des onduleurs et à des transformateurs qui convertissent le courant continu (DC) en courant alternatif (AC) et ajustent le niveau de tension. 

Comment sont installés les panneaux solaires ? 

• Le train se déplace le long des voies ferrées, posant les panneaux solaires au fur et à mesure. Les panneaux sont fabriqués à partir de matériaux légers et sont conçus pour résister aux conditions difficiles des voies ferrées. 
• Les panneaux sont montés sur un cadre fixé aux rails à l'aide d'un mécanisme à piston. Le cadre peut être détaché à tout moment pour les travaux d'entretien. 

• Les panneaux sont reliés à des onduleurs et à des transformateurs qui convertissent le courant continu (CC) en courant alternatif (CA) et ajustent le niveau de tension. L'électricité peut ensuite être injectée dans le système ferroviaire ou dans le réseau local. 

Sun-Ways estime que si l'ensemble du réseau ferroviaire suisse, long de 5 317 kilomètres, était recouvert de panneaux solaires, il pourrait produire un térawattheure (TWh) d'énergie solaire par an, soit l'équivalent d'environ 2 % de la consommation totale d'énergie de la Suisse. 

 Quels sont les défis à relever ? 

Les panneaux solaires installés sur les voies ferrées sont encore un concept expérimental et innovant, et certains défis et limitations doivent être relevés avant qu'ils ne soient largement adoptés. Voici quelques-uns de ces défis : 

• Sécurité : Les panneaux solaires doivent être sûrs pour les passagers et les travailleurs, ne pas interférer avec le fonctionnement des trains et ne pas endommager les rails ou les câbles aériens. 
• Coût : L'installation et l'entretien de panneaux solaires entre les voies ferrées peuvent nécessiter des investissements et des ressources importants, ce qui peut ne pas être faisable ou rentable pour certains chemins de fer ou certaines régions. 
• Réglementation : L'intégration de l'énergie solaire dans les chemins de fer peut nécessiter de nouvelles réglementations et normes pour assurer la conformité et la coordination entre les différentes parties prenantes, telles que les opérateurs ferroviaires, les fournisseurs d'énergie, les régulateurs et les clients. 

Autres exemples de chemins de fer solaires 

Sun-Ways n'est pas la seule entreprise à explorer le potentiel des panneaux solaires entre les voies ferrées. Il existe plusieurs autres projets dans le monde qui utilisent des approches et des technologies différentes. 

En Inde, par exemple, une société appelée Azure Power a installé 750 kW de panneaux solaires le long d'une ligne de chemin de fer de 6 km de long près de Delhi. Les panneaux sont surélevés par rapport aux voies et alimentent l'éclairage et la signalisation. 

En France, la société Colas Rail a mis au point un système appelé Wattway, qui consiste en des cellules solaires à couche mince pouvant être collées sur les voies ferrées existantes. Le système peut générer jusqu'à 120 W par mètre carré de voie. 

Au Japon, la société Kyocera a installé des panneaux solaires d'une puissance de 617 kW le long d'un tronçon de voie ferrée de 1,8 kilomètre près de Tokyo. Les panneaux sont inclinés pour éviter l'ombre des trains et des bâtiments. 

Les chemins de fer solaires ne sont pas seulement un moyen intelligent de produire de l'énergie propre, mais aussi un moyen de mettre en valeur l'innovation et la créativité. En utilisant l'espace entre les voies ferrées, ces projets démontrent comment les énergies renouvelables peuvent être intégrées aux infrastructures et systèmes existants de manière durable et efficace. 

Quelle est la prochaine étape ? 

Les panneaux solaires installés sur les voies ferrées font partie d'une initiative plus large appelée "Riding Sunbeams", qui vise à connecter les sources d'énergie renouvelable directement aux voies ferrées dans le monde entier. L'initiative est menée par une entreprise sociale appelée 10:10 Climate Action, en partenariat avec Community Energy South, Network Rail et Imperial College London. L'équipe espère développer le projet et installer davantage de panneaux solaires le long des voies ferrées au Royaume-Uni et à l'étranger. 

D'autres pays et régions, tels que l'Inde, la Chine, le Japon et l'Europe, étudient également la possibilité d'installer des panneaux solaires sur les voies ferrées. Ces projets ont des objectifs et des approches différentes, mais ils partagent tous une vision commune : utiliser les énergies renouvelables pour alimenter les transports durables. 

Les panneaux solaires installés sur les voies ferrées sont un exemple prometteur de la manière dont l'innovation et la créativité peuvent nous aider à relever certains des défis posés par les énergies renouvelables. En utilisant l'espace déjà disponible et les infrastructures déjà en place, nous pouvons produire de l'électricité propre pour nos besoins sans compromettre notre environnement ou notre avenir. 

Références

https://www.railengineer.co.uk/first-light-the-riding-sunbeams-trial-of-solar-powered-electric-traction/

https://www.lonelyplanet.com/news/solar-wessex-line

Article rédigé par Anthony I.