Modernizácia stanice Blackfriars
Spoločnosť Network Rail rekonštruovala stanicu v rámci programu Thameslink. Projekt zahŕňal rekonštrukciu železničného mosta z éry vládnutia kráľovej Viktórie (1837 – 1901), novú stanicu cez Temžu a novú stanicu londýnskeho metra. Stanicu Blackfriars postavili na zrekonštruovanom železničnom moste. Má dva vchody – zo severného aj južného brehu rieky. Zrekonštruovaný most umožňuje prevádzkovať na trati dlhšie, až dvanásťvozňové vlaky.
Fotovoltická elektráreň na moste
Na novej konštrukcii mosta je inštalovaných 4 400 fotovoltických panelov, ktoré pokrývajú 50 % všetkých energetických nárokov železničnej stanice. Predpokladá sa, že panely vyrobia ročne 900 000 kWh elektrickej energie. Poloha mosta aj jeho široká strecha s rozlohou 6 000 m2 boli ideálne na umiestnenie panelov. Pevná konštrukcia mosta zabezpečuje, že panely môžu dlhodobo generovať obnoviteľnú energiu. Strecha je zložená z dielov v tvare zubov pílky podobne ako strecha nového domáceho terminálu medzinárodnej stanice St. Pancras. K tomuto zúbkovitému dizajnu sa dospelo postupne z pôvodného návrhu, ktorý počítal so strechou z jedného kusu pozdĺž celej dĺžky mosta. Fotovoltické panely ležia na južných, naklonených častiach strešných dielov, svetlíky zase vpúšťajú zo severnej strany prirodzené svetlo dovnútra stanice.
Suzanna Lashford, manažérka obchodného oddelenia v Solar Century, vysvetľuje, prečo sa na členitej streche s mnohými šikmými plochami nedala postaviť bežná fotovoltická konštrukcia: „V spolupráci s architektom stanice sme museli strechu starostlivo vnímať ako celok a vyvinúť individuálnu konštrukciu na mieru, vďaka ktorej bolo možné položiť každý panel v rámci inštalačných obmedzení s dostatočným priestorom na vykonávanie údržby a umiestnenie invertorov.“
Invertory menia elektrický prúd vyrobený panelmi z jednosmerného na striedavý. Na stanici Blackfriars nie je jeden centrálny invertor pre celú strechu, ale vždy jeden invertor pre skupinu panelov. Tie sú umiestnené podobne ako ďalšie elektrické príslušenstvo na distribúciu energie z panelov do budovy stanice v centrálnom nosníku tiahnucom sa pozdĺž celej strechy.
Umiestnenie panelov na streche mosta prechádzajúceho cez veľkú rieku bolo veľkou logistickou výzvou pre ich dodávku a inštaláciu. Dôležitý fakt, ktorý museli konštruktéri zobrať do úvahy, bola obmedzená nosnosť mosta počas jeho výstavby. Uvažovalo sa nad niekoľkými variantmi vrátane dodávky modulov na riečnom člne a ich umiestnenia pomocou žeriava, čiže postup pripomínajúci upevňovanie kabínok kolesa London Eye v roku 2000. S. Lashford poukázala na to, že túto metódu použila Solar Century pri inštalácii fotovoltických panelov na 2,5 km vzdialenej plávajúcej požiarnej zbrojnici pri moste Lambeth. Ďalšou možnosťou bolo priviesť moduly vlakom v noci. Nakoniec sa moduly umiestňovali na strechu dvoma žeriavmi vztýčenými na južnom a severnom konci mosta a následne sa manuálne inštalovali na svoju definitívnu pozíciu.
S. Lashford zastáva názor, že slnečná energia reprezentuje v prípade stanice Blackfriars najlepšie riešenie z kategórie obnoviteľných zdrojov: „Network Rail sa zamýšľala nad ďalšími alternatívami vrátane čerpadiel voda/vzduch, ktoré pracujú na podobnom princípe ako zemné tepelné čerpadlá. Stanice zvyknú mať nízke požiadavky na teplo, ale zase vysoké nároky na elektrickú energiu; slnečná energia sa preto ukázala ako najefektívnejšia na využitie rozsiahleho priestoru strechy. Okrem toho sa panely pomerne ľahko integrovali do konštrukcie strechy. Spĺňajú požiadavky na flexibilitu a veľkosť, ktoré sú často kľúčové pri implementácii obnoviteľných zdrojov energie v oblastiach s vysokou hustotou osídlenia. Umiestnenie fotovoltických panelov na strechách je vo všeobecnosti oveľa efektívnejšie využitie priestoru, ktoré má vysokú energetickú návratnosť. Blackfriars síce disponuje relatívne malou strechou, ale aj tak sme boli schopní dodať 50 % všetkej energie na prevádzku stanice.“
Zlepšenie udržateľnosti stanice Blackfriars
Solárny most umožňuje stanici Blackfriars znížiť emisie CO2 o odhadovaných 513 ton ročne (vypočítaných na základe štandardného koeficientu emisií pre Veľkú Britániu na úrovni 0,545 kg CO2/kWh). Takisto sa tu nachádza systém na zber dažďovej vody.
Kľúčoví hráči projektu
Hlavnou inžinierskou firmou bola londýnska Solar Century, ktorá zároveň inštalovala fotovoltické panely na moste. Na konečnom návrhu kooperovala s Jacobs Engineering, hlavným koordinátorom celej rekonštrukcie. Fotovoltické moduly dodala spoločnosť Sanyo Electric a financoval ich Fond oddelenia dopravnej bezpečnosti a prostredia.
Fotovoltické panely
Na streche 250 metrov dlhého mosta sa nachádzajú fotovoltické články Sanyo Panasonic HIT (Heterojunction with Intrinsic Thin layer). Tieto články kombinujú tenkú vrstvu monokryštalického kremíka s vrstvou amorfného kremíka. Neobsahujú žiadne pohyblivé časti, a teda nevydávajú žiaden zvuk.
Články sú zároveň na 100 % bez emisií. Moduly sú 1 580 mm vysoké, 798 mm široké, 35 mm hlboké a vážia 15 kg. Ich rozmery im umožňujú obsadzovať menej priestoru ako konvenčným kryštalickým kremíkovým článkom. Panely sa vyznačujú lepšou redukciou energetických strát z elektrického odporu a troma svetlocitlivými vrstvami s menšou hrúbkou. Antireflexné sklo zvyšuje generovanie elektrického prúdu v dopoludňajších hodinách a podvečer tým, že znižuje plytvanie slnečným žiarením vďaka regulácii rozptylu svetla. Panely sú pripojené na 294 invertorov SolarMax MT 13.
Trh s fotovoltikou vo Veľkej Británii
Trh vo Veľkej Británii poskytuje výrobnú kapacitu okolo 760 MW. Kráľovstvo plánuje do roku 2020 vyrábať 15 % všetkej svojej energie z obnoviteľných zdrojov. Britská vláda sa v roku 2010 rozhodla motivovať domácnosti, ale aj komerčnú sféru k výrobe energie z obnoviteľných zdrojov. Zaviedla preto výkupnú tarifu 0,43 libry za každú kWh vyprodukovanú fotovoltickými panelmi, mikrokogeneračnými jednotkami alebo veternými turbínami.
V roku 2010 zaznamenala Veľká Británia 60 % nárast výroby elektrickej energie z fotovoltiky. V tom istom roku bolo kráľovstvo najrýchlejšie sa rozvíjajúcim trhom s fotovoltikou na svete. V roku 2011 však britská vláda siahla k zníženiu výkupnej tarify na polovicu, 0,21 libry, čo sa stretlo s masívnymi protestmi tamojšieho fotovoltického priemyslu.
www.power-technology.com, www.solarcentury.com
www.railmed.org, www.networkrailmediacentre.co.uk
