沒(méi)人信的太陽(yáng)能鐵路，突然火到全球，中國(guó)也想建

環(huán)球零碳

碳中和領(lǐng)域的《新青年》

Autonocion

撰文| Shushu

編輯 | 小瀾

→這是《環(huán)球零碳》的2066篇原創(chuàng)

裝在鐵軌中間的太陽(yáng)能板鐵路，可能很快會(huì)在全球普及。中國(guó)也在跟相關(guān)公司洽談。

2025年4月，瑞士初創(chuàng)公司Sun-Ways在納沙泰爾州布特斯附近的一段鐵路上，建設(shè)了全球首個(gè)鋪設(shè)在正常運(yùn)營(yíng)鐵路軌道之間的可拆卸式光伏電站。

項(xiàng)目全長(zhǎng)約100米，一共安裝48塊太陽(yáng)能板，總裝機(jī)容量約18千瓦，預(yù)計(jì)每年可發(fā)電約1.6萬(wàn)千瓦時(shí)。

一年多過(guò)去，超過(guò)11000列火車從太陽(yáng)能板上方駛過(guò)，這套鋪在瑞士鐵路軌道之間的光伏系統(tǒng)，沒(méi)有出現(xiàn)明顯故障，也沒(méi)有影響列車運(yùn)行。對(duì)一個(gè)剛開(kāi)始備受質(zhì)疑的新技術(shù)來(lái)說(shuō)，這比任何宣傳都更有說(shuō)服力。

最初，該太陽(yáng)能鐵路計(jì)劃只是一個(gè)為期三年的試驗(yàn)。但僅僅運(yùn)行一年后，法國(guó)、意大利、韓國(guó)等國(guó)家都要與Sun-Ways合作，建造太陽(yáng)能鐵路。

事實(shí)上，這項(xiàng)技術(shù)一開(kāi)始并不被看好，主要有四個(gè)點(diǎn)遭到質(zhì)疑。

一個(gè)是鎖定連接裝置。如何讓太陽(yáng)能板在火車高速通過(guò)后仍保持靜止。如果夾具松動(dòng)或組件移位，就不僅僅是太陽(yáng)能電站性能下降的問(wèn)題，而是存在脫軌的隱患。

Sun-Ways為此開(kāi)發(fā)了一套專門用于鐵軌的可拆卸固定系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)11000多列火車反復(fù)通過(guò)的實(shí)驗(yàn)，所有組件依然保持穩(wěn)定，沒(méi)有出現(xiàn)脫落或位移。

鐵路運(yùn)營(yíng)商TransN也表示，這套系統(tǒng)沒(méi)有影響日常維護(hù)，沒(méi)有干擾鐵路基礎(chǔ)設(shè)施，也沒(méi)有影響列車正常通行。這說(shuō)明這條太陽(yáng)能鐵路已經(jīng)證明了安全性。

第二個(gè)是太陽(yáng)能板的眩光，可能會(huì)造成對(duì)火車司機(jī)的干擾，同時(shí)列車長(zhǎng)期震動(dòng)會(huì)導(dǎo)致太陽(yáng)能板出現(xiàn)微裂紋，增加火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。如果太陽(yáng)能組件破裂，碎片還可能會(huì)進(jìn)入軌道區(qū)域影響運(yùn)行。

Sun-Ways對(duì)太陽(yáng)能面板結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，并添加了防反射濾光片。一年過(guò)去了，沒(méi)有一位司機(jī)反映被眩光影響，太陽(yáng)能板也沒(méi)有出現(xiàn)裂縫甚至完全破裂。

不過(guò)瑞士國(guó)有鐵路運(yùn)營(yíng)商對(duì)此依舊持觀望態(tài)度，他們更傾向于將太陽(yáng)能板安裝在不易被火車碾壓的地方，例如車站屋頂，隔音屏障和維修中心等地。

第三個(gè)是安裝在鐵軌上，太陽(yáng)能板維護(hù)不便利、難以清潔。鐵軌需要打磨，枕木需要更換，焊縫需要重焊，如果要維護(hù)，聽(tīng)起來(lái)要花費(fèi)2天時(shí)間。

Sun-Ways公司的解決方案是所有部件都能快速拆卸。借助專用工具，工作人員可以在大約十分鐘內(nèi)將一個(gè)包含三塊太陽(yáng)能電池板、長(zhǎng)約六米的組件從軌道和電路上拆下來(lái)。

鋪設(shè)這些面板的速度更快。瑞士軌道維護(hù)公司Scheuchzer制造了一臺(tái)名為PUMA的專用機(jī)器，Sun-Ways公司稱該機(jī)器每小時(shí)最多可安裝150塊面板，像鋪地毯一樣沿著軌道展開(kāi)。

至于清潔問(wèn)題，一開(kāi)始Sun-Ways在列車尾部安裝一個(gè)圓柱形刷子，用來(lái)掃除車廂內(nèi)的灰塵。但是他們發(fā)現(xiàn)每列經(jīng)過(guò)的列車產(chǎn)生的氣流就能自動(dòng)將面板吹干凈，因此并不需要頻繁進(jìn)行特殊清潔。

Sun-Ways表示，試點(diǎn)運(yùn)行期間，整套電站基本沒(méi)有進(jìn)行額外維護(hù)。

第四個(gè)是太陽(yáng)能板只有在特定的角度下安裝才能保證吸收最多的陽(yáng)光，發(fā)電量最大。安裝在鐵軌上不能保證角度，會(huì)影響發(fā)電效率。

Sun-Ways估計(jì)，由于鐵路軌道傾斜角度不足造成的發(fā)電量損失僅為10%左右。盡管如此，該項(xiàng)目一年內(nèi)仍發(fā)電約16000千瓦時(shí)。

理論上，太陽(yáng)能電池板可以鋪設(shè)在瑞士全長(zhǎng)5317公里的鐵路網(wǎng)絡(luò)上——覆蓋面積相當(dāng)于 760個(gè)足球場(chǎng)，是試驗(yàn)覆蓋面積的5萬(wàn)倍以上。

Sun-Ways估計(jì)，該項(xiàng)目每年有潛力生產(chǎn)約1太瓦時(shí)的電力，約占該國(guó)總能源消耗量的2%。

當(dāng)這四個(gè)問(wèn)題都被解決的時(shí)候，曾經(jīng)嘗試過(guò)太陽(yáng)能公路的法國(guó)，快速找到了Sun-Ways，希望開(kāi)展合作。

法國(guó)過(guò)去把光伏板直接鋪在汽車行駛的路面上。但由于車輛碾壓、路面磨損、積水和結(jié)構(gòu)開(kāi)裂等問(wèn)題，項(xiàng)目最終效果并不理想，部分設(shè)施后來(lái)被拆除。

今年2月，法國(guó)國(guó)家鐵路公司與Sun-Ways簽訂技術(shù)合作協(xié)議。該公司擁有約2.8萬(wàn)公里鐵路，自稱是最大的電力用戶之一，計(jì)劃到2030年，讓光伏發(fā)電滿足約20%的鐵路運(yùn)營(yíng)用電需求。

法國(guó)國(guó)家鐵路公司的合作讓Sun-Ways的技術(shù)在業(yè)內(nèi)受到極大關(guān)注。意大利和韓國(guó)也希望與Sun-Ways一起組織太陽(yáng)能鐵路試點(diǎn)。

對(duì)意大利來(lái)說(shuō)，Sun-Ways的這種方案最大的吸引力是節(jié)省土地。如果在鐵路旁建設(shè)光伏電站，需要額外征地，而鋪設(shè)在軌道之間則可以利用現(xiàn)有空間。他們希望用太陽(yáng)能發(fā)的電能夠?yàn)槠滂F路牽引電網(wǎng)供電。

韓國(guó)政府也已經(jīng)批準(zhǔn)建設(shè)太陽(yáng)能鐵路項(xiàng)目，將在忠清北道五松站附近安裝太陽(yáng)能電池板試點(diǎn)，計(jì)劃先運(yùn)行兩年，再評(píng)估是否向全國(guó)鐵路推廣。

印尼和日本也對(duì)這項(xiàng)技術(shù)頗為關(guān)注，從項(xiàng)目啟動(dòng)以來(lái)就一直在跟蹤。除此之外，Sun-Ways還在與荷蘭、中國(guó)、印度和新加坡的公司進(jìn)行洽談。

不過(guò)，專門研究線性基礎(chǔ)設(shè)施上的太陽(yáng)能發(fā)電的瓦萊州應(yīng)用科學(xué)大學(xué)副教授Julien Pouget 表示，目前還存在一個(gè)真正的工程難題。現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法有效地收集和輸送超過(guò)約500米長(zhǎng)的太陽(yáng)能發(fā)電線路。只能采用一種特殊的電氣架構(gòu)，將電流升壓至高壓進(jìn)行傳輸。

目前瓦萊州應(yīng)用科學(xué)大學(xué)已經(jīng)在與Sun-Ways 創(chuàng)始人共同研究解決方案，將于今年8月提出。

[1]https://www.euronews.com/2026/07/05/italy-could-be-the-next-country-to-build-a-solar-railway-after-switzerlands-successful-tri

[2]https://www.autonocion.com/us/switzerland-train-solar-power-plant-railway/

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