9月29日,由齊魯交通發展集團投資建設的全國首例光伏路面示范區揭幕。該示范區位于山東省濟南市龍奧大廈西鄰銀豐財富廣場D座南側,是我國首例光伏路面試驗段,也是全球首條全路幅寬度鋪設的光伏路面。齊魯交通發展集團董事長徐春福介紹，該光伏路面只要曬太陽就能發電,冬天也能夠實現電熱轉換,同步融化路面積雪,由此告別高速公路因大雪封底的困擾，未來還能為汽車進行充電。

公路就是"充電寶"

光伏路面示范區自2016年12月啟動,采用承載式光伏路面技術,于今年9月完成660平方米路面的鋪設并實現并網發電,同時配備了電動汽車充電樁、智能引導標線等衍生應用設施,是我國首例光伏路面試驗段,也是全球首條全路幅寬度鋪設的光伏路面。

據悉,路面光伏不必額外占用土地,能為沿線城市和居民提供優質的清潔能源,極大地改善自然環境。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,鋪設路面光伏設備后,年發電量將達62.17億度,發電效益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79.5億元。

山東光實能源有限公司首席科學家、同濟大學教授張宏超介紹,未來通過與電動汽車技術的銜接,還能實現車輛移動充電。遍布全國的高速公路網,將會變成一個流動的"太陽能充電寶"。并且通過與信息技術和大數據的銜接,該項目還將實現道路與車輛的信息交互,為無人駕駛提供前置性技術支持,推動智慧交通和智能城市建設進程,為經濟發展和公眾出行提供全新模式。

張宏超表示,目前產品正在研發試驗,處于技術孵化期,尚未進入產業化階段,還不具備商業性成本分析條件,預計造價不到國外類似技術產品的一半。

徐春福介紹,在創新"高速公路+光伏"模式下,集團依托高速公路沿線土地資源布局分布式光伏發電,聚焦跨界融合的顛覆式創新,以高速公路路面作為光伏發電載體,將逐步實現光伏發電、交通運輸、節能減排、自動駕駛、道路養護、耕地保護的高效整合,開創交通與新能源的全新業態。他透露,"下一步,將在光伏路面示范區進行一系列應用性測試,進一步提升完善核心技術和周邊系統,年內啟動全球首條高速公路承載式光伏路面的研發和鋪設,將這項重大技術革新引向深入,為實現光伏路面產業化打下堅實的基礎。"

"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想是將太陽能電池陣列埋入公路的路面內，并尋找新型的光學材料來鋪設高速公路的路面。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達到高速公路的設計標準，從而確保高速公路的行車安全。

布魯索夫婦為此進行了一系列的研究、試驗工作，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行了研究、探索和試驗。

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80萬個設施的電力需求。路面上的光伏設備每年發電量為1200萬千瓦時，相當于每年節約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，其光伏系統可以生產15兆瓦的電量。

荷蘭鋪設的太陽能道路，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。

根據研究和試驗表明，這種太陽能高速公路的優點很多，節能、環保、智能、安全、分散，也可以節省大量的土地，其最終的、最直接的結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，公路沿線及其服務區也可進行光伏開發

早在2014年3月的全國兩會上，全國政協委員、通威集團董事局主席劉漢元先生就提出了結合國內現有高速路網資源狀況，參考國外已有的經驗和做法，充分利用國內存量高速網，將其作為太陽能光伏發電的新型、有效載體，實現光伏發電、交通運輸、節能減排、安全行駛、道路養護、耕地保護六者的高效整合與最佳統一的方案。

劉漢元當時分析，到2012年，我國的高速公路總里程達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米計算，每公里單條車道的空間面積約為3500平方米，如果實際裝機容量按15/千瓦計算，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14.86億平方米，如利用全國高速公路建設太陽能光伏電站，總裝機容量近1000億瓦；即便只有50%的高速公路具備裝機條件，裝機容量也可達500億瓦，遠遠超過全國現有總裝機容量，年發電量可達490億度，約占全國全年消耗量的9%，且每年能節省標準煤1953萬噸，二氧化碳減排5200萬噸，按照現有的補貼及脫硫電價計算。每年可直接產生450億元的經濟效益。

高速公路建設太陽能光伏電站，單車道每公路每年的發電量就可直接產生大約25萬元的財富，而同等單車道每公里對應的農田每年的收益僅為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區、停車場，推動太陽能光伏電站建設，能滿足高速公路沿線通信設施、視頻監控系統、服務區等運行用電需要。

在山東濟南光伏路面示范區之前，雖然還沒有一個部門或單位提出過實現太陽能高速公路的設想和規劃，但已經有一些地方的高速公路利用服務區、收費站、隧道、聲屏障等沿線設施建立太陽能光伏發電系統，服務于設施內部的供電、照明、取暖，并取得了明顯的經濟效益和節能、環保效果，如2016年建設的江西省高速公路分布式光伏發電工程。據了解該整體規劃100兆瓦，投資約8億元，利用江西省11條高速公路的服務區、收費站的屋頂、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光伏發電工程。

盡管現在光伏路面在我國已經開始了研發和試點，但要實現太陽能公路仍然要解決兩個關鍵問題：路面結構和造價。當然還有其他方面問題，如路面維護等。

來源：光伏產業觀察網