9月29日,由齊魯交通發(fā)展集團(tuán)投資建設(shè)的全國首例光伏路面示范區(qū)揭幕。該示范區(qū)位于山東省濟(jì)南市龍奧大廈西鄰銀豐財(cái)富廣場D座南側(cè),是我國首例光伏路面試驗(yàn)段,也是全球首條全路幅寬度鋪設(shè)的光伏路面。齊魯交通發(fā)展集團(tuán)董事長徐春福介紹，該光伏路面只要曬太陽就能發(fā)電,冬天也能夠?qū)崿F(xiàn)電熱轉(zhuǎn)換,同步融化路面積雪,由此告別高速公路因大雪封底的困擾，未來還能為汽車進(jìn)行充電。
公路就是"充電寶"
光伏路面示范區(qū)自2016年12月啟動,采用承載式光伏路面技術(shù),于今年9月完成660平方米路面的鋪設(shè)并實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電,同時配備了電動汽車充電樁、智能引導(dǎo)標(biāo)線等衍生應(yīng)用設(shè)施,是我國首例光伏路面試驗(yàn)段,也是全球首條全路幅寬度鋪設(shè)的光伏路面。
據(jù)悉,路面光伏不必額外占用土地,能為沿線城市和居民提供優(yōu)質(zhì)的清潔能源,極大地改善自然環(huán)境。以山東省的高速公路為例,僅總面積2600多萬平方米的緊急停車道,鋪設(shè)路面光伏設(shè)備后,年發(fā)電量將達(dá)62.17億度,發(fā)電效益60.93億元,年減排二氧化碳620萬噸,減排效益18.6億元,直接效益達(dá)79.5億元。
山東光實(shí)能源有限公司首席科學(xué)家、同濟(jì)大學(xué)教授張宏超介紹,未來通過與電動汽車技術(shù)的銜接,還能實(shí)現(xiàn)車輛移動充電。遍布全國的高速公路網(wǎng),將會變成一個流動的"太陽能充電寶"。并且通過與信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)的銜接,該項(xiàng)目還將實(shí)現(xiàn)道路與車輛的信息交互,為無人駕駛提供前置性技術(shù)支持,推動智慧交通和智能城市建設(shè)進(jìn)程,為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和公眾出行提供全新模式。
張宏超表示,目前產(chǎn)品正在研發(fā)試驗(yàn),處于技術(shù)孵化期,尚未進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段,還不具備商業(yè)性成本分析條件,預(yù)計(jì)造價(jià)不到國外類似技術(shù)產(chǎn)品的一半。
徐春福介紹,在創(chuàng)新"高速公路+光伏"模式下,集團(tuán)依托高速公路沿線土地資源布局分布式光伏發(fā)電,聚焦跨界融合的顛覆式創(chuàng)新,以高速公路路面作為光伏發(fā)電載體,將逐步實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電、交通運(yùn)輸、節(jié)能減排、自動駕駛、道路養(yǎng)護(hù)、耕地保護(hù)的高效整合,開創(chuàng)交通與新能源的全新業(yè)態(tài)。他透露,"下一步,將在光伏路面示范區(qū)進(jìn)行一系列應(yīng)用性測試,進(jìn)一步提升完善核心技術(shù)和周邊系統(tǒng),年內(nèi)啟動全球首條高速公路承載式光伏路面的研發(fā)和鋪設(shè),將這項(xiàng)重大技術(shù)革新引向深入,為實(shí)現(xiàn)光伏路面產(chǎn)業(yè)化打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。"
"太陽能公路"是各國研究的對象
"太陽能公路"是由美國愛荷達(dá)州布魯索夫婦于2006年率先提出的概念和夢想，太陽能公路的理論構(gòu)想是將太陽能電池陣列埋入公路的路面內(nèi)，并尋找新型的光學(xué)材料來鋪設(shè)高速公路的路面。這種新型的路面材料(如透明陶瓷和聚光透鏡等)，它既要符合高速公路的行車要求，又要滿足對太陽光的透射和聚焦作用，使得鋪設(shè)在其下面的太陽能光伏陣列能接收到太陽光的輻射。也就是說中間層和最上面層兩者的共同作用應(yīng)達(dá)到高速公路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，從而確保高速公路的行車安全。
布魯索夫婦為此進(jìn)行了一系列的研究、試驗(yàn)工作，取得了卓有成效的階段性成果。此后，美國、荷蘭、意大利、英國、德國以及比利時等國也先后就此進(jìn)行了研究、探索和試驗(yàn)。
意大利A18公路是世界上第一條太陽能高速公路，于2011年建成，長30公里，沿線安裝的太陽能光伏裝置將百分之百滿足沿線80萬個設(shè)施的電力需求。路面上的光伏設(shè)備每年發(fā)電量為1200萬千瓦時，相當(dāng)于每年節(jié)約31萬噸石油，并減排10萬噸二氧化碳的排放量。
美國一段一公里長的四車道高速公路發(fā)電量可供300個家庭使用。另外，美國加州101國道上七座太陽能高架，其光伏系統(tǒng)可以生產(chǎn)15兆瓦的電量。
荷蘭鋪設(shè)的太陽能道路，每平方米能生成約50千瓦時的電能，而荷蘭每個家庭的年耗電為3500千瓦時，故70平方米的太陽能道路就可以提供一個家庭的用電量。
根據(jù)研究和試驗(yàn)表明，這種太陽能高速公路的優(yōu)點(diǎn)很多，節(jié)能、環(huán)保、智能、安全、分散，也可以節(jié)省大量的土地，其最終的、最直接的結(jié)果就是可以逐漸讓人們不再那么依賴煤和石油等礦物燃料。
不僅是路面光伏，公路沿線及其服務(wù)區(qū)也可進(jìn)行光伏開發(fā)
早在2014年3月的全國兩會上，全國政協(xié)委員、通威集團(tuán)董事局主席劉漢元先生就提出了結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)有高速路網(wǎng)資源狀況，參考國外已有的經(jīng)驗(yàn)和做法，充分利用國內(nèi)存量高速網(wǎng)，將其作為太陽能光伏發(fā)電的新型、有效載體，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電、交通運(yùn)輸、節(jié)能減排、安全行駛、道路養(yǎng)護(hù)、耕地保護(hù)六者的高效整合與最佳統(tǒng)一的方案。
劉漢元當(dāng)時分析，到2012年，我國的高速公路總里程達(dá)9.62萬公里，全國高速公路的車道里程為42.46萬公里。按照每條車道寬3.5米計(jì)算，每公里單條車道的空間面積約為3500平方米，如果實(shí)際裝機(jī)容量按15/千瓦計(jì)算，則每公里的光伏容量為230千瓦,。而全國高速公路僅車道總面積就達(dá)14.86億平方米，如利用全國高速公路建設(shè)太陽能光伏電站，總裝機(jī)容量近1000億瓦；即便只有50%的高速公路具備裝機(jī)條件，裝機(jī)容量也可達(dá)500億瓦，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過全國現(xiàn)有總裝機(jī)容量，年發(fā)電量可達(dá)490億度，約占全國全年消耗量的9%，且每年能節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤1953萬噸，二氧化碳減排5200萬噸，按照現(xiàn)有的補(bǔ)貼及脫硫電價(jià)計(jì)算。每年可直接產(chǎn)生450億元的經(jīng)濟(jì)效益。
高速公路建設(shè)太陽能光伏電站，單車道每公路每年的發(fā)電量就可直接產(chǎn)生大約25萬元的財(cái)富，而同等單車道每公里對應(yīng)的農(nóng)田每年的收益僅為2000元左右。
劉漢元還介紹，除了太陽能公路，還可以充分利用我國高速公路沿線及其服務(wù)區(qū)、停車場，推動太陽能光伏電站建設(shè)，能滿足高速公路沿線通信設(shè)施、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、服務(wù)區(qū)等運(yùn)行用電需要。
在山東濟(jì)南光伏路面示范區(qū)之前，雖然還沒有一個部門或單位提出過實(shí)現(xiàn)太陽能高速公路的設(shè)想和規(guī)劃，但已經(jīng)有一些地方的高速公路利用服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站、隧道、聲屏障等沿線設(shè)施建立太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，服務(wù)于設(shè)施內(nèi)部的供電、照明、取暖，并取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能、環(huán)保效果，如2016年建設(shè)的江西省高速公路分布式光伏發(fā)電工程。據(jù)了解該整體規(guī)劃100兆瓦，投資約8億元，利用江西省11條高速公路的服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站的屋頂、邊坡，及高速公路沿線樞紐、互通等近100萬平方米的閑置資源建設(shè)光伏發(fā)電工程。
盡管現(xiàn)在光伏路面在我國已經(jīng)開始了研發(fā)和試點(diǎn)，但要實(shí)現(xiàn)太陽能公路仍然要解決兩個關(guān)鍵問題：路面結(jié)構(gòu)和造價(jià)。當(dāng)然還有其他方面問題，如路面維護(hù)等。
來源：光伏產(chǎn)業(yè)觀察網(wǎng)
