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“中国首条光伏高速”试验路段开通

作家: 张保淑(人民日报) - 发表于: 2018å¹´05月31æ—¥ | ENG (English)

“中国首条光伏高速”试验路段开通

“太阳能光伏”å’Œ“高速公路”是我们在社会生活中经常接触到的。如果把两者结合起来会起什么样的“化学反应”呢?中国山东济南问世的全长约1.12公里“中国首条光伏高速公路”吸引了世人的目光。

光伏高速试验路段位于济南市绕城高速南线,太阳能光伏路面铺设长度1.08公里,总面积近5900平方米,分布式并网发电装机容量峰值功率超过800千瓦,采用全额上网模式并网发电,年发电量约为100万度。按照这样的发电效率,试验路段的效益无疑很可观。

“光伏公路”应用的核心技术被称为“承载式光伏路面技术”,由上海同济大学交通运输工程学院张宏超教授团队研发,其核心是解决太阳能光伏组件路面承载问题,也就是使路面不仅有很好的透光性,保障光电转化效率保持在较高水平,而且摩擦系数还必须符合道路交通安全性的要求,并经得起各种车辆长期碾压磨损。按照上述目标要求,张宏超团队研发出的承载式光伏路面共分为三层:最表层为透光混凝土路面层,该层具有强度大、透光率高两大特点;中间层为光伏面板,也就是光电转化的功能层,利用路面空闲时间吸收阳光发电;第三层为绝缘层,既有对光伏面板的物理保护作用,又有防水防潮等性能。

参与测试的一名中巴车司机说:“驾车行驶在这种路面上,感觉和其他类型路面一样,挺好的。”

“光伏公路”意味着道路交通可以成为新的能源中心,意味着路通到哪里,哪里就会有丰富的清洁电力资源,不仅可以为与高速公路有关的道路基础设施比如道路标识系统等提供电力支持,而且可以为电动汽车提供动力来源。实际上,济南市绕城高速南线这段“光伏公路”试验路段目前已实现并网发电,并实现了与充电桩相连,可以随时为电动汽车提供充电服务。不仅如此,这段光伏路面下还预留了电磁感应线圈,随着电动汽车无线充电技术的成熟,将来电动汽车在此路段行驶过程中,可实现边行驶边充电。由此可见,“光伏公路”正在从根本上解决当下电动汽车面临的“行驶里程焦虑”,既可以提供电能,广建充电桩等基础设施,又可以干脆通过无线充电技术,使电动车获得如影随形的充电服务。

A view of the solar panels on the photovoltlaic highway

由于清洁电能唾手可得,“光伏公路”使交通智能化有了更现实的条件。试验路段预留了信息化端口,未来还可接入各种信息采集设备。车辆信息、拥堵状况等信息将汇聚成交通大数据,并与其他方面的数据进行汇总分析,为智能交通、智慧城市的建设提供支持。

就国际范围而言,较早把太阳能光伏与道路交通结合在一起并付诸实践的是一对美国科学家夫妇。2006年,他们提出了用太阳能板代替传统的沥青来建造所谓“太阳能公路”设想,并研发了一种名为“太阳公路”的太阳能电池板。该太阳能道路系统项目后来在美国66号公路密苏里路段开启了小规模试点建设工程。2016å¹´12月,在法国诺曼底的图鲁夫尔欧佩尔什镇投入使用一条长约1000米、宽2米、单向行驶的“太阳能公路”。

Local cars travelling on the highway

中国科学家研发的“太阳能公路”见诸报端始于2017å¹´9月。在张宏超教授团队的支持下,山东齐鲁交通发展集团投资建设的660平方米光伏路面示范区在济南铺设完成,并实现并网发电。该光伏路面示范区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。

中国“光伏公路”的研发突破和试验路段的建设让人们感受到其光明的发展应用前景。在中国科学院半导体研究所研究员曲胜春看来,“光伏公路”大规模推广在很大程度上取决于建设和养护成本。实际上,正是受制于居高不下的成本,美国和法国的光伏公路项目仍然处于试验应用阶段,没能拓展开来。