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全球首条光伏高速公路建在哪里?是啥样子?
浏览:{263}次 更新时间:2017-10-16 15:40:07

 

      近日,济南一段长约160米、面积仅为660平方米的路段,引发了交通与新能源界的广泛关注和讨论。这一路段采用承载式光伏路面技术,是我国首例光伏路面示范区,也是全球首条全路幅宽度铺设的光伏路面,由齐鲁交通发展集团投资建设。

  14日,在位于济南市奥体西路齐鲁交通发展集团院内的该示范区,经济导报记者看到,铺设在路面的光伏组件清晰可见,经过的车辆小心翼翼地开过去,既是出于好奇,也为试探其承重力。

  “这是交通行业与新能源产业深度融合发展的标志性事件,将为智慧交通和绿色能源开辟全新发展前景,为经济发展和公众出行提供全新模式。”齐鲁交通发展集团董事长徐春福如是评价。

  放眼全球,路面与光伏发电相结合是一项新的应用模式,多国都在尝试。我国光伏路的未来已来,从试验到产业化发展,其间攻克了哪些关键技术?试想有一天,我们驱车经过的高速公路路面就是光伏组件,驾驶的电动车辆可以边行驶边充电、智能引导、安全提醒等,真正实现智慧公路的梦想,还要做哪些突围?

  “交通+新能源”的跨界融合

  据悉,光伏路面示范区项目自去年12月启动,于今年9月完成铺设并实现并网发电,同时配备了电动汽车充电桩、智能引导标线等衍生应用设施。

  光伏路面不额外占用土地,数字可以直观体现其经济效益。以山东省的高速公路为例,仅总面积2600多万平方米的紧急停车道,铺设路面光伏设备后,年发电量将达62.17亿千瓦时,发电效益60.93亿元,年减排二氧化碳620万吨,减排效益18.6亿元,直接效益达79.5亿元。

  经济效益的背后,是传统的交通行业与新能源产业开始走向深度融合。发展绿色能源是齐鲁交通战略性产业之一,之前其已摸索出“高速公路+光伏”模式,依托高速公路沿线土地资源布局分布式光伏发电。此次光伏路面示范区,是齐鲁交通又一次用新技术改造提升传统交通产业的重大尝试,将逐步实现光伏发电、交通运输、节能减排、自动驾驶、道路养护等高效整合,开创交通与新能源的全新业态。

  徐春福透露,下一步,齐鲁交通将在光伏路面示范区进行一系列应用性测试,进一步提升完善核心技术和周边系统,年内将启动全球首条高速公路承载式光伏路面的研发和铺设,为实现光伏路面产业化打下基础。

  解决关键难题

  光伏发电离不开好的载体,相比屋顶,地面的安装环境更加便捷,并且可用空间大,有更多可挖掘的潜力。光伏路面是由多种材料构成的复合结构,受光面嵌有能利用太阳能发电的光伏电池,而且必须是特质材料,透光性好,能够承受汽车碾轧、耐受恶劣环境等,核心技术的突围非常关键。

  光伏路面由山东光实能源有限公司研发,光实能源首席科学家、同济大学交通运输工程学院张宏超教授科研团队为这一光伏路面示范区提供核心技术,解决了光伏智能道路的关键技术难题。

  14日晚间,张宏超接受经济导报记者采访时表示,光伏路面示范区采用完全自主知识产权的承载式光伏路面技术,是将符合车辆通行条件的光伏发电层与路面系统融合,实现太阳能发电。“不同于传统交通,光伏路面的承压承载水平、抗滑能力都要有极高的工程技术支持,尤其是在具体应用中,还要充分考虑车流量、超载车及自然环境等现实因素的影响。”张宏超对经济导报记者说。

  光实能源董事长李武介绍说,承载式光伏路面的技术指标和通行安全系数均超过当前普遍使用的沥青混凝土路面,强度和使用性能上可满足车辆行驶正常使用要求。科研团队从2009年开始探索光伏路的技术及应用,当时的预判是,实现产业化发展至少还需要20年的时间。但相关产业的疾行,让未来已来。

  一组数据显示,去年全社会用电量59198亿千瓦时,截至去年年底,中国公路里程约为458万公里,假如公路仅两车道(共343.5亿平方米)铺设这种光伏路面,年发电量就可达到7.6万亿千瓦时,相当于全社会用电量的1.28倍。

  其实光伏路面的价值,不能简单用数字进行核算。据悉,光伏路面将能够实现电热转换,同步融化路面积雪,如果与电动汽车技术衔接,还能实现车辆移动充电,遍布全国的高速公路网,将会变成流动的“太阳能充电宝”。“未来,信息技术与大数据衔接,还可以实现道路与车辆的信息交互,为无人驾驶提供前置性技术支持。”李武表示。

  从工程技术角度看,相比沥青混凝土路面,材料使用寿命如何,光电转化率是否高,高速公路的运营维护成本能否合理控制在一定范围内,都是光伏发电路产业化需要考量的因素。

  整合上下游资源

  光伏路之前囿于技术转化、投资建设成本高昂、回收期漫长等因素,难以实现产业化发展,这正是示范区建设突围的方向。

  去年年底,在法国诺曼底的一个小镇上,世界首条太阳能电池公路投入试运营。这条斥资高达500万欧元的公路只有2.8米宽、1000米长,每平方米造价折合1.4万元人民币,理论上可以提供小镇当地3400人所需的电能。当时,法国可再生能源行业联合会(SER)主席Jean-Louis Bal认为,太阳能公路生产1瓦特电力的代价是17欧元,传统光伏板发电站需花费1欧元,成本高昂。

  采访中经济导报记者获悉,光伏路面原材料、组件要实行定制化,因此,整合上下游产业链条资源是未来努力的方向之一。相对于国外,我国光伏产业在技术、价格上具有无可比拟的优势,这在一定程度上可以大幅降低光伏路的成本,随着相关产业协同发展的水平提高,成本降低的空间很大。“实现产业化之后,一公里路的投建成本会比国外降低一半以上。”对于推动降低成本,齐鲁交通颇有信心。

  因此,核心技术突围之后,光伏路进入规模化应用,仍需在产业协同、标准制定、政策支持等方面进行深入探索。

 

  

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