大眾網(wǎng)記者 王宗陽
2017年12月28日,世界首條高速公路光伏路面在濟南南繞城高速建成通車。該路段滿足高速公路的設(shè)計標準和通行條件,所用的透光混凝土行車感覺與一般瀝青路面相同,大小車輛均可通行。而該路段最大的“秘密”是:它暗藏并網(wǎng)發(fā)電裝機,可以邊曬太陽邊發(fā)電,在長約1公里的距離下,一年可實現(xiàn)發(fā)電100萬千瓦時,約為1000個家庭的年用電量。
這條看似普通的高速公路下,到底隱藏著什么“黑科技”?
世界首條高速公路光伏路面試驗段在濟南繞城高速南線正式通車。
全球“獨一份”:這條高速路,能給汽車當“充電寶”
“這不就是混凝土路面嗎,有什么高科技,能發(fā)電?”12月28日下午,在濟南繞城高速公路南線,一段全長約1公里的光伏路面正式建成通車。此后幾天,濟南的朋友圈里許多人都在討論這條路的“黑科技”。
當你走上這段路面,第一感覺像是由一塊塊玻璃拼接而成。大眾網(wǎng)記者親身測試了一下,用手摸了摸地面并且用腳使勁踩了踩,發(fā)現(xiàn)它比混凝土瀝青地面更具摩擦力。不少開車路過的司機表示,這個路面和平常高速一樣,剎車距離也差不多。
不過,這條看似普通的路,卻是名副其實的全球“獨一份”——12月28日下午,齊魯交通發(fā)展集團董事長徐春福正式宣布“世界首條高速公路光伏路面試驗段建成通車”。徐春福介紹,這個項目由齊魯交通與同濟大學(xué)、光實能源三方聯(lián)合開展產(chǎn)學(xué)研用深入合作,自2016年12月啟動,重點對光伏路面技術(shù)深化和工程應(yīng)用進行產(chǎn)業(yè)化研究,成功將道路交通功能、發(fā)電功能集成于新型光伏路面。這條路采用了“透光混凝土+光伏發(fā)電組件+絕緣防護”的三層結(jié)構(gòu),設(shè)計壽命、力學(xué)參數(shù)、路用性能各項指標均高于現(xiàn)有瀝青混凝土路面,大小車輛均可通行。目前,該公路已與充電樁相連,實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。未來,將進一步探索電動汽車邊跑邊充電、自行融化路面積雪等技術(shù)。
長約1公里,發(fā)的電夠1000個家庭一年用
為什么要在高速公路上建光伏發(fā)電項目?大眾網(wǎng)記者采訪齊魯交通光伏路面項目技術(shù)負責(zé)人、山東光實能源首席科學(xué)家、同濟大學(xué)交通運輸工程學(xué)院教授張宏超得知,高速公路為道路最高等級,其各項路用性能和指標要求最高。試驗段選址綜合考慮了太陽能資源、道路等級、交通量組成、道路線形及路面結(jié)構(gòu)等各項因素,力求使該路段處于最為苛刻的使用環(huán)境中,充分測試和驗證技術(shù)的可靠性。
光伏路面鋪設(shè)長度1080米,預(yù)計年發(fā)電量約100萬千瓦時。
據(jù)了解,這次通車的光伏試驗段高速全長為1080米,鋪設(shè)主行車道和應(yīng)急車道。主行車道寬度3.75米,其中光伏路面占寬3米。應(yīng)急車道寬度3米,其中光伏路面占寬2.44米。光伏路面鋪設(shè)凈總面積為5875平方米,分布式并網(wǎng)發(fā)電裝機容量峰值功率817.2千瓦,預(yù)計年發(fā)電量約100萬千瓦時。
100萬千瓦時能解決多少戶家庭的用電?大眾網(wǎng)記者從有關(guān)部門了解到,2017年前三季度全國城鄉(xiāng)居民人均月用電量為26度左右。這樣算來,一個三口之家月用電量的平均水平大概為80度左右,一年的用電量約為1000度左右。照此換算,這條1公里長的路“曬一年太陽”,發(fā)的電夠1000個家庭用1年。
“發(fā)電收不回本”?成本僅為國外相近技術(shù)的一半
大眾網(wǎng)記者了解到,該路面目前已實現(xiàn)了為高速公路路燈、電子情報板、融雪劑自動噴淋設(shè)施、隧道及收費站提供電力供應(yīng)。在過去,雖然國家對太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分支持,但由于成本高、回收期長、技術(shù)攻堅難等原因,導(dǎo)致光伏路面在全世界的廣泛推廣存在困難。如何化解這一難題?山東光實能源總經(jīng)理李武表示,光伏路面的發(fā)展有賴于道路工程和光伏發(fā)電工程技術(shù)的共同進步,隨著產(chǎn)業(yè)化投入加大,技術(shù)研發(fā)突破,光伏路面成本將隨著下降。例如新型的鈣鈦礦光伏發(fā)電電池,光電轉(zhuǎn)換率更高,價格更便宜,約有60%的成本下降空間。
據(jù)了解,此次試驗段的成本還不到國外相近技術(shù)應(yīng)用成本的一半。光伏路面產(chǎn)業(yè)本身是一個公共服務(wù)產(chǎn)業(yè),是一種人民群眾日益增長的新的社會需求,具有巨大社會效益,不能單純以營利為目的。同時,作為交通行業(yè)與新能源行業(yè)跨界融合的新嘗試,光伏路面的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景十分廣闊。它徹底解決了困擾光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展用地難、輸電難的問題,開辟了全新的發(fā)展領(lǐng)域。光伏路面將將使電動汽車擺脫電池束縛,帶來全新發(fā)展。未來,光伏路面將實現(xiàn)車路能量交換——無線充電和信息交換,交通產(chǎn)業(yè)將迎來一次智能化升級換代,信息產(chǎn)業(yè)也將會催生出新的技術(shù)、新的應(yīng)用。通過持續(xù)的科技創(chuàng)新,光伏高速公路應(yīng)用場景不斷拓展,建設(shè)成本不斷降低,未來可將光伏路面上下游產(chǎn)業(yè)裝備制造、設(shè)計施工及路面資產(chǎn)等作為優(yōu)質(zhì)資產(chǎn)打包上市,獲得資本市場收益。
移動充電、智慧引導(dǎo)、無人駕駛……“超級公路”不再遙遠
齊魯交通發(fā)展集團董事長徐春福表示,此次1公里試驗段預(yù)計實現(xiàn)年發(fā)電100萬千瓦時只是“小試牛刀”,它未來的經(jīng)濟效益非常可觀。以山東省為例,通車高速公路5700多公里,緊急停車帶和外側(cè)行車道總面積為6696萬平方米,鋪設(shè)路面光伏設(shè)備后,年發(fā)電量156億度,發(fā)電效益152億元,年減排二氧化碳1550萬噸,減排效益46億元,直接效益198億元,如全路幅鋪設(shè),則效益更為可觀。
徐春福透露,下一步,齊魯交通要進一步試驗和探索移動充電、智慧引導(dǎo)、路車聯(lián)動、無人駕駛等技術(shù)的聯(lián)動融合發(fā)展。因此,他們提出了“超級公路”的概念,努力為山東經(jīng)濟發(fā)展和公眾出行探索提供全新模式。
所謂“超級公路”,實際上是智慧交通的再升級。齊魯交通光伏路面項目技術(shù)負責(zé)人、山東光實能源首席科學(xué)家、同濟大學(xué)交通運輸工程學(xué)院教授張宏超認為,通過光伏高速的自用及并網(wǎng)發(fā)電,一方面可以解決高速公路沿線服務(wù)區(qū)、隧道等用電需求,降低高速公路運營成本,另一方面“路通到哪里就把光明帶到哪里”,還可滿足公路沿線企業(yè)居民用電需求,伴隨“一帶一路”等戰(zhàn)略規(guī)劃的實施發(fā)揮更大的社會效益。
最終,成熟的無線充電技術(shù)使光伏路面成為共享的車輛非接觸式能量供應(yīng)平臺。依靠光伏路面電力支持和內(nèi)建信息網(wǎng)絡(luò),又可以實現(xiàn)車路信息交互和能量交互,建立智能交通系統(tǒng),實現(xiàn)汽車自動駕駛引導(dǎo)、車聯(lián)網(wǎng)和整個社會范圍內(nèi)的車輛網(wǎng)絡(luò)化調(diào)度,真正地打造“超級公路”。
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