Sunshine on Track: Sunshine on Track is de trein op zonne-energie!!! De treinen in Nederland verbruiken stroom. veel stroom. Tegelijkertijd neemt het spoor veel ruimte in beslag. Ons idee is deze drie samen te voegen en de ruimte op en om het spoor te gebruiken voor het plaatsen van zonnepanelen.
In onze opbrengstberekeningen is rekening gehouden met het feit dat het rendement van een horizontale zonnecel lager is dan een zonnecel onder de optimale hoek.
Ruimte beslag In Nederland ligt 6.517 km spoor 1, ruim 85% hiervan kan gebruikt worden voor zonnecellen. Ook de ruimte op stations- en treindaken zou benut kunnen worden voor zonnepanelen. In onze berekeningen voor de hoeveelheid oppervlakte zijn we uitgegaan van de volgende aannames: • we gebruiken de ruimte tussen de spoorstaven. Deze ruimte is 1,41m breed, we gebruiken 1,00m om ruimte te laten voor onder andere werkzaamheden, afwatering en andere zaken; • niet alle stukken spoor zijn bruikbaar wegens wissels, bruggen, tunnels en (stations) overkappingen; • van dit totaal hebben we een voorzichtige vermenigvuldiging toegepast, als ook de ruimte tussen en langs de sporen gebruikt zou worden; • we hebben berekend dat we ongeveer 12 km² zonnepaneel kunnen plaatsen op en rond het spoor. Stroomgebruik Treinen gebruiken per jaar ongeveer 1.110 miljoen KWh stroom 2. Die stroom wordt op niet duurzame wijze in gas- en kolencentrales gewonnen. Met het plaatsen van deze zonnepanelen kunnen we 79% van het energieverbruik van treinen op een duurzame wijze opwekken. Als treinen energiezuiniger worden kan wellicht 100% gehaald worden. Dit staat gelijk aan de energie die door 373.000 huishoudens wordt verbruikt. Al deze energie zal dus voortaan uit groene, duurzame energie bestaan. 1 2
Jaarverslag ProRail, 2006 Verbruik NS-R, 2006
Fig. 1: Impressie zonnepanelen op treindaken en tussen het spoor Efficiëntie De grootschalige introductie van zonnepanelen zoals in het programma ‘Sunshine on Track’ wordt voorgesteld brengt naast forse opbrengsten ook een grote investering met zich mee. Een calculatie is echter afhankelijk van een groot aantal variabelen als: prijs zonnepanelen bij grote afname, opbrengsten in kWh zonnepanelen, prijs per kWh die de spoorwegen op dit moment betalen, onderhoudskosten, etc. Een eenduidig inzicht hierop ontbreekt.
Fig. 2: Impressie van zonnecellen tussen de sporen. Daarnaast dient eenduidig naar de prijs per kWh gekeken te worden. Zo worden integrale milieukosten als gevolg van fossiele brandstof winning en verstook slechts voor een gering deel doorberekend in de prijzen 3 waardoor conventionele elektriciteit niet voor een ‘zuivere’ prijs kan worden aangeboden. Bovengenoemde maakt een eenduidige calculatie erg complex, immers zijn de productiekosten van zonnepanelen wel meegenomen in de €500,tot €800,- die geïnvesteerd moet worden per m². Hier krijgt men vervolgens wel zonnepanelen voor met een levensduur van 25 tot 30 jaar. De exacte terugverdienperiode is sterk afhankelijk van aannames die gedaan worden in het bovengenoemde verhaal. Deze verschillen daarom dan ook tussen 8 en 38 jaar. Maar met het oog op een verbetering van de techniek, zal de opbrengst per zonnecel toenemen, en het oog op de schaarser wordende fossiele brandstoffen, zal de prijs daarop veder toenemen. 3
Reijnders, L. (2006). Energie: van brandhout tot zonnecel (Van Gennep).
Punten van aandacht Dit zeer innovatieve idee kent natuurlijk ook een aantal technische obstakels, we hebben deze zorgvuldig in kaart gebracht: • er zijn verschillende soorten dwarsliggers, dus kan er geen universele bevestigingsmethode voor de dwarsliggers worden toegepast; • de treinen zullen moeten worden voorzien van gesloten toiletsystemen; • de tractie-elektriciteit zal gebruikt moeten worden van het net, en niet direct van de zonnepanelen. Hier zien wij geen grote problemen, omdat de opgewekte zonne-energie aan het net zal worden geleverd en elders worden gebruikt.; • de panelen dienen verplaatsbaar te zijn, vanwege onderhoudswerkzaamheden die af en toe moeten worden uitgevoerd; • de horizontale ligging van de zonnecellen zorgt ervoor dat deze veel gevoeliger zijn voor vuilsetting. Tevens liggen de zonnecellen is een omgeving waar veel vervuiling is van rem- en bovenleidingstof. Alle deze punten van aandacht zijn technisch oplosbaar. Zo hebben wij al gedacht aan het gebruiken van een recuperatiesysteem op de remmen. Dit is een soort dynamo die de energie opslaat die vrijkomt bij het remmen en welke vervolgens gebruikt kan worden voor de tractie. Dit leidt tot een afname van zowel remstof als stroomverbruik. Tevens moet er waarschijnlijk gebruik gemaakt worden van materialen die niet hechten, zodat het stof zich niet gaat zetten op de panelen. Kortom; Sunshine on Track is een zeer innoverend idee dat zeker kan bijdragen aan een groene en duurzame toekomst!
Sunshine on Track is een idee van vier Jonge Veranderaars: ir. P.W. (Pieter) Gardenier, Railforum Nederland ing. W. (Wouter) de Jong MSc, Mobycon, Concordis Groep ing. G. (Gijs) Kreike MA, Movares Nederland B.V. ing. H.D. (Henk Doeke) van Waveren, Goudappel Coffeng B.V.
Sunshine on Track De trein op zonne-energie
Trein + Stroom + Ruimte Sunshine on Track Ruimte Stroom, Trein & Ruimte Trein & Stroom Trein & Ruimte Ruimte & Stroom
Trein
Stroom
Duurzaam & Innovatief Aandachtspunten
1
Trein & Stroom Sunshine on Track
Stroom, Trein & Ruimte Trein & Stroom
• 1110 miljoen kWh verbruik NS • 85% tractie • 15% facilitair
Trein & Ruimte Ruimte & Stroom Duurzaam & Innovatief Aandachtspunten
Trein & Ruimte Sunshine on Track
• 6.517 km spoor • 85% van de ruimte bruikbaar
Stroom, Trein & Ruimte Trein & Stroom Trein & Ruimte Ruimte & Stroom Duurzaam & Innovatief Aandachtspunten
2
Ruimte & Stroom Sunshine on Track
Stroom, Trein & Ruimte Trein & Stroom
• 12 km² zonnecel • 79% treinverbruik = 373.000 huishoudens
Trein & Ruimte Ruimte & Stroom Duurzaam & Innovatief Aandachtspunten
Duurzaam & Innovatief Sunshine on Track
Stroom, Trein & Ruimte Trein & Stroom Trein & Ruimte Ruimte & Stroom Duurzaam & Innovatief Aandachtspunten
3
Aandachtspunten Sunshine on Track
Stroom, Trein & Ruimte Trein & Stroom Trein & Ruimte Ruimte & Stroom
• Geen universele bevestigingsmethode, wegens verschillende dwarsliggers • Gesloten toiletsysteem is vereist • Kracht van zonnestroom ≠ verbruik trein daarom teruggave aan het net • Panelen dienen verplaatsbaar te zijn i.v.m. onderhoudwerkzaamheden
Duurzaam & Innovatief Aandachtspunten
© 2007, Pieter Gardenier (Railforum Nederland), Wouter de Jong (Mobycon, Concordis Groep ), Gijs Kreike (Movares Nederland BV) & Henk Doeke van Waveren (Goudappel Coffeng BV)
4
