Potencjał fotowoltaiki zintegrowanej z pojazdami

Integracja paneli fotowoltaicznych z pojazdami, znana jako vehicle-integrated photovoltaics (VIPV), od dawna budzi zainteresowanie zarówno w branży motoryzacyjnej, jak i energetycznej. Najnowsze badania europejskiego konsorcjum SolarMoves, w skład którego wchodzą m.in. Fraunhofer ISE, TNO, Sono Motors i Lightyear, wskazują, że rozwiązania te mogą przynieść wymierne korzyści nie tylko dla transportu, ale także dla całego systemu elektroenergetycznego. Według analiz, pojazdy wyposażone w moduły PV mogłyby znacząco ograniczyć zapotrzebowanie na energię pobieraną z sieci, co jest szczególnie istotne w kontekście rosnącej liczby pojazdów elektrycznych.

Jak działa VIPV i gdzie sprawdza się najlepiej?

Koncepcja VIPV zakłada montaż ogniw fotowoltaicznych na dachach, maskach oraz panelach bocznych pojazdów. Dzięki temu energia jest wytwarzana bezpośrednio w miejscu jej zużycia, co eliminuje potrzebę rozbudowy infrastruktury ładowania. Badacze z Fraunhofer ISE przeanalizowali dane z przejazdów obejmujących 1,3 miliona kilometrów dla 23 różnych typów pojazdów – od kompaktowych samochodów miejskich po ciężkie pojazdy użytkowe. Wykorzystano rzeczywiste profile jazdy oraz dane meteorologiczne z Amsterdamu i Madrytu. Wyniki pokazują, że w Europie Środkowej samochody osobowe mogłyby pokrywać do 55% rocznego zapotrzebowania na energię z własnych ogniw PV, a w Europie Południowej nawet do 80%. Warto jednak zaznaczyć, że te optymistyczne scenariusze zakładają niski roczny przebieg i dużą powierzchnię dostępną pod moduły, jak w przypadku SUV-ów. Dla porównania, w Polsce, gdzie nasłonecznienie jest niższe niż w Hiszpanii, ale wyższe niż w Skandynawii, realny udział VIPV w pokryciu zapotrzebowania energetycznego pojazdów może wynosić od 30 do 50%, w zależności od pory roku i stylu jazdy.

Największy potencjał w transporcie ciężkim i logistyce

Szczególnie obiecujące są zastosowania VIPV w transporcie ciężkim. Samochody dostawcze, ciężarówki i naczepy oferują znacznie większe powierzchnie pod integrację modułów fotowoltaicznych, a jednocześnie zużywają dużo energii na systemy chłodzenia, ogrzewania i urządzenia pomocnicze. Według SolarMoves, zintegrowana fotowoltaika może zwiększyć dzienny zasięg elektrycznych ciężarówek nawet o 15%. Jeszcze ciekawiej wygląda potencjał naczep – dachowe moduły PV mogą latem generować do 55 kWh dziennie, a przy integracji z bocznymi ścianami – nawet 90–110 kWh. To wystarczy, aby w pełni zasilić systemy chłodnicze lub hydrauliczne. W Polsce, gdzie transport drogowy odgrywa kluczową rolę w gospodarce, wdrożenie VIPV w logistyce mogłoby przynieść znaczące oszczędności paliwa i redukcję emisji CO₂. Według danych Głównego Urzędu Statystycznego, w 2023 roku po polskich drogach poruszało się ponad 3,5 miliona samochodów ciężarowych, co daje ogromny potencjał dla tej technologii.

Innowacje technologiczne i komercyjne zainteresowanie

Koncepcja VIPV przyciąga uwagę nie tylko badaczy, ale także komercyjnych graczy. Brytyjski Oxford PV, specjalizujący się w tandemowych ogniwach perowskitowo-krzemowych, dołączył do konsorcjum SUITE kierowanego przez Nissan Technical Centre UK. Celem projektu jest rozwój kolejnej generacji systemów VIPV dla samochodów elektrycznych. Oxford PV twierdzi, że zastosowanie tandemowych ogniw może zwiększyć uzysk energii o 20–30% w porównaniu z klasycznymi modułami krzemowymi, co ma kluczowe znaczenie przy ograniczonej powierzchni montażowej. Nissan testował już demonstrator z ogniwami o powierzchni 3,8 m² zintegrowanymi z maską, dachem i tylną klapą, który w optymalnych warunkach zapewnia do 23 km dodatkowego zasięgu dziennie. W Polsce podobne rozwiązania mogłyby być szczególnie atrakcyjne dla flot pojazdów dostawczych w miastach, gdzie codzienne trasy są stosunkowo krótkie, a nasłonecznienie latem sprzyja produkcji energii.

VIPV nie tylko dla elektryków

Co istotne, fotowoltaika zintegrowana z pojazdami może znaleźć zastosowanie również w konwencjonalnym transporcie ciężkim z silnikami Diesla. Energia słoneczna mogłaby zasilać klimatyzację, ogrzewanie i systemy pomocnicze, ograniczając zużycie paliwa. Według wyliczeń zespołu SolarMoves, inwestycja w systemy VIPV w takich pojazdach może zwracać się w czasie krótszym niż dwa lata. To szczególnie ważne dla polskich firm transportowych, które borykają się z rosnącymi kosztami paliwa i zaostrzającymi się normami emisji. Warto również wspomnieć, że rozwój VIPV wpisuje się w szerszy trend decentralizacji produkcji energii, który w Polsce wspierany jest przez programy takie jak „Mój Prąd” czy „Czyste Powietrze”. Choć VIPV nie jest jeszcze powszechnie dostępny na rynku, to potencjał tej technologii jest ogromny, a kolejne projekty badawcze i pilotażowe przybliżają jej komercjalizację.

Farmy pv – sprawdź, jak fotowoltaika zmienia polski krajobraz energetyczny.

Foto: images.pexels.com