Francja stała się pierwszym krajem na świecie, który zbudował dużą drogę słoneczną. Teraz wiemy, dlaczego to nie było dobrym pomysłem.

W 2016 roku Francja przedstawiła pomysł, który wydawał się pochodzić z przyszłości: przekształcenie zwykłej drogi w ogromną powierzchnię zdolną do wytwarzania energii elektrycznej. Projekt Wattway obejmował kilometr drogi D5 w Tourouvre-au-Perche w Normandii, wyposażony w około 2800 m² paneli fotowoltaicznych. Ku zaskoczeniu nikogo, dziesięć lat później te panele zniknęły, a droga znów stała się zwykłą.

W umysłach inwestorów propozycja brzmiała genialnie. Zamiast zajmować dachy, tereny rolne lub nowe obszary przyrodnicze, wykorzystywano już istniejącą powierzchnię – samą drogę. Początkowy cel był ambitny i rozważano nawet możliwość rozszerzenia tej technologii do 1000 kilometrów dróg słonecznych we Francji. Jednak rzeczywistość okazała się o wiele trudniejsza: ruch drogowy oraz warunki pogodowe pokazały, że droga wcale nie zachowuje się tak jak dach domu.

Instalację opracowała francuska firma Colas we współpracy z Francuskim Narodowym Instytutem Energii Słonecznej po pięciu latach badań. Płyty Wattway zawierały komórki fotowoltaiczne umieszczone w wielowarstwowej strukturze, którą naklejano bezpośrednio na asfalt. Firma twierdziła, że mogą one wytrzymać ruch wszelkiego rodzaju pojazdów, w tym ciężarówek, jednocześnie wytwarzając energię elektryczną, która następnie była przekazywana do sieci.

Droga została oficjalnie otwarta 22 grudnia 2016 roku i wyposażona była w 2.880 modułów fotowoltaicznych rozmieszczonych na odcinku około jednego kilometra. Firma Colas oszacowała początkowo roczną produkcję na około 280.000 kWh, co odpowiada średnio około 767–800 kWh dziennie, z wyższymi wartościami w miesiącach o największej ilości promieniowania słonecznego.

Problem polegał na tym, że koszt tego rozwiązania był znacznie wyższy niż w przypadku tradycyjnej instalacji słonecznej. Projekt otrzymał około 5 milionów euro finansowania publicznego, co stanowi znaczną kwotę dla zaledwie jednego kilometra drogi. Ponadto każdy metr kwadratowy musiał jednocześnie pełnić dwie w wielu aspektach niekompatybilne funkcje: pochłaniać jak najwięcej światła oraz wytrzymywać ciągły ruch samochodów, ciężarówek i maszyn rolniczych.

Ruch drogowy ostatecznie ujawnił ograniczenia

Problemy pojawiły się znacznie wcześniej, niż się spodziewano. Płyty zaczęły ulegać uszkodzeniom, niektóre oderwały się od asfaltu, a warstwa ochronna została uszkodzona pod wpływem użytkowania. Brud, liście i pył również zmniejszały ilość światła docierającego do elementów fotowoltaicznych, natomiast pozioma pozycja paneli była mniej korzystna niż w przypadku prawidłowo ustawionej i nachylonej instalacji słonecznej.

Do tego doszła znacznie bardziej powszechna problematyczność: samochody musiały jeździć po panelach słonecznych. Tarcie o opony, wibracje, ciężar pojazdów oraz zmiany temperatury narażały tę powierzchnię na warunki, których panel zamontowany na dachu nigdy nie musi znosić. Hałas powstający w wyniku przejeżdżania pojazdów stał się kolejną przeszkodą, dlatego prędkość ruchu musiała zostać ograniczona do 70 km/h.

W ciągu niecałych trzech lat konieczne stało się usunięcie pierwszych 100 metrów, ponieważ stan paneli uniemożliwiał ich naprawę. Instalacja rozwijała się dalej w kolejnych latach, a Colas wykorzystał Tourouvre jako laboratorium do testowania nowych generacji swojej technologii, jednak wielki projekt drogi słonecznej, który początkowo został ogłoszony, nigdy nie doszedł do realizacji.

Również nie funkcjonowała jako elektrownia na poziomie oczekiwanym. W ciągu pierwszego pełnego roku działania droga wyprodukowała 149.459 kWh, co jest znacznie mniej niż początkowe prognozy. Produkcja spadła później do 78.397 kWh w 2018 roku oraz około 37.900 kWh w pierwszej połowie 2019 roku, zgodnie z danymi ze śledzenia projektu.

Przychody uzyskane ze sprzedaży energii elektrycznej również nie pokrywały ogromnych początkowych inwestycji. W przeciwieństwie do około 10 500 euro rocznie, które przewidywano, przychody wyniosły około 4 550 euro w 2017 roku i zaledwie 3 100 euro w 2018 roku. Różnica pomiędzy kosztem budowy a faktycznie wyprodukowaną energią ostatecznie stała się jednym z głównych argumentów przeciwko tego typu infrastrukturze.

Eksperyment ten doprowadził również do dość prostego wniosku: posiadanie tysięcy kilometrów asfaltu nie oznacza, że ta powierzchnia nadaje się do instalacji paneli słonecznych. Konwencjonalna instalacja może być skierowana w stronę słońca, utrzymywana w czystości i stosunkowo łatwo zastępowana. Droga natomiast musi być przygotowana na obciążenia spowodowane ruchem, deszczem, brudem, zmieniającymi się temperaturami oraz ciągłą konserwację.

Eksperyment zakończył się ostatecznie w 2024 roku. Demontaż płytek rozpoczął się 27 maja, a odcinek drogi został odrestaurowany, aby przywrócić normalną drogę. Sam departament Orne potwierdził, że to doświadczenie służyło jako plac testowy do opracowania nowych rozwiązań, natomiast Wattway twierdził później, że Tourouvre umożliwiło wykrycie problemów i rozwój ich technologii.

W rzeczywistości Wattway nie porzucił technologii fotowoltaicznych do zastosowań w infrastrukturze transportowej, ale wyraźnie zmienił swoje podejście. Firma skupiła się na aplikacjach o mniejszych wymaganiach, takich jak place parkingowe, chodniki, ścieżki rowerowe oraz małe moduły zdolne do zasilenia kamer, oświetlenia, przystanków autobusowych lub ładowarek do rowerów elektrycznych.

Pierwotny pomysł nie był absurdalny: wykorzystanie istniejącej infrastruktury do wytwarzania energii elektrycznej bez zajmowania nowych terenów miało sens. Problem polegał na próbie przekształcenia drogi poddawanej ciągłemu ruchowi w ogromną elektrownię słoneczną. Doświadczenie z Tourouvre pokazało, że wytwarzanie energii elektrycznej i znoszenie intensywnego ruchu to dwa zupełnie różne zadania, a jednoczesne realizowanie ich na tej samej powierzchni może wiązać się z zbyt wysokimi kosztami.