米国人1人当たりバスケットコートの半分以下（2000平方フィート）の面積があれば、太陽光発電システムで電力需要を満たすことができる。これはそれほど広い面積ではないが、人口密集地域で100%太陽光経済を実現する上では障壁となり得る。この面積は、ソーラー営農型発電所や一戸建て住宅が立ち並ぶ地域では容易に確保できるが、大規模な高層ビルが林立する都市部では困難だ。都市人口に比例して拡大し、ソーラーパネルで覆うことができる追加の表面積の1つが防音壁であり、騒音低減とエネルギー生成という土地の二重利用を可能にする。太陽光発電防音壁に関する研究では、無料ソフトウェアのみを使用して、あらゆる地域、州、国におけるポテンシャルを推定する簡単な方法が見つかった。米国だけでも、防音壁上に9GWを超える太陽光発電のポテンシャルがある。これは、米国が世界保健機関（WHO）の高速道路騒音安全ガイドラインさえ満たしていないことを考えると、さらに注目に値する。太陽光発電のコストが大幅に低下し、太陽光発電システムが米国のほとんどの地域でかなりの利益を生み出せるようになった今、太陽光発電防音壁は、地域社会の防音壁の費用を賄う興味深い方法となっている。
太陽光発電防音壁
太陽光発電防音壁は新しい技術ではない。すでに数千マイルの防音壁に洗練された太陽光発電システムが設置されている。これらのシステムの多くは欧州で設置されているが、カナダ、中国、オーストラリアでも人気が高まっている。米国は4100万マイルを超える道路があるにもかかわらず、これらのGW規模のポテンシャルを積極的に活用していない。
太陽光発電防音壁と従来の太陽光発電システムの間に根本的な違いはない。取り付け構造と、特定の防音壁による最適な方向の制限が唯一の小さな違いだ。当初、太陽光発電防音壁の大半は、既存の防音壁に太陽光モジュールを取り付ける改修設計だった。欧州での経験により、カセット式、両面型、ジグザグ配列などの統合設計ソリューションが生まれた。これらのソリューションは、より優れた吸音性も提供し、地域をより静かにした。使用される太陽光モジュールは、地上設置型または屋上設置型システムに使用されるものと同一であり、機能的にも同等だ。
太陽光発電防音壁のポテンシャル
この研究では、防音壁に設置された太陽光モジュールの太陽光発電ポテンシャルについて、米国で最も防音壁の数が多いカリフォルニア州を対象に調査が行われた。防音壁の位置はGoogle Earthを使用して正確にマークされ、方向別に分類され、無料のオープンソースQGISでマッピングされた。結果として得られたマップには、各防音壁の位置における太陽光発電の潜在的な発電量が表示されている。このケーススタディでは、架台コストを最小限に抑えるために、モジュールが既存の防音壁の上部80%に垂直に直接取り付けられると想定している（画像の挿入図を参照）。この特定のタイプの構成は、太陽光パネルが道路のすぐ隣に設置される場合、従来の太陽光発電所よりも大きくなると予想される汚れによる損失を最小限に抑えるのに役立つ。エネルギーモデリングは、米国政府の無料ソフトウェアであるSolar Advisor Model（略してSAM）を使用して行われた。
連邦道路管理局の統計データに基づき、カリフォルニア州で約200か所の防音壁の位置が特定およびマークされ、シミュレーション後、薄膜太陽光発電防音壁で約1.75GWのポテンシャルがあることが判明した（高効率モジュールを使用すれば、さらに多くの電力と発電量が得られる）。この研究は、米国の1つの州の防音壁に設置された大規模太陽光発電システムの設置容量は、米国最大の太陽光発電所の設置容量に匹敵するが、太陽光発電防音壁の独特な取り付け方法により、このようなシステムは従来の太陽光発電所よりもエネルギー生産のための土地利用率が優れていると結論付けている。防音壁密度の高い他の8州（コロラド州、ジョージア州、メリーランド州、ミネソタ州、ニュージャージー州、ニューヨーク州、オハイオ州、ミシガン州）のサブセットを調べたところ、太陽光発電防音壁は6GW以上を提供でき、米国の防音壁全体では合計9GWを収容できることが判明した。
太陽光発電防音壁の健康への影響
全体として、提示された値は、米国が将来、国際的な健康・安全基準を満たすのに十分な量の防音壁を設置すると仮定した場合、控えめな過小評価として扱われるべきだ。
高速道路の近くに住んでいる場合、米国が太陽光発電防音壁で遅れをとっている主な理由は、実際には防音壁全体の不足によるものではないかと疑うかもしれないが、それは正しい。米国では、騒音法制により、住宅地、学校、病院、レクリエーションエリアの騒音レベルが67dbを超える場合にのみ、騒音低減が求められている。この値は、世界保健機関（WHO）が（最貧の開発途上国でさえも）推奨する55dbの値よりもはるかに高いため、比較的緩い基準だ。
騒音が健康に及ぼす影響に関する最近のレビューでは、現行の規制限度を下回る高速道路騒音にさらされている米国人は、心血管リスクが増加すると予想されることが判明した。米国では毎年約61万人が心臓病で死亡している（約4人に1人の死亡）が、騒音がすべての原因とは言えないものの、確実に悪影響を及ぼしている。米国は、米国の公衆衛生を改善するために、世界保健機関の勧告に沿った規制の近代化を検討すべきであることは明らかだ。通常、防音壁から得られる利益はプラスの外部性だが、太陽光発電防音壁では、太陽光発電による投資収益率が防音壁設置の別の収入源となる可能性がある。したがって、太陽光発電防音壁は、民間の高速道路所有者、州、さらには地域社会にこの収入源を提供できる。このようにして、自己資金調達型の防音壁となり、ほぼすべての人を満足させるはずだ。
したがって、高速道路の騒音で夜眠れない場合、太陽光発電はあなたが探していた解決策かもしれない。
