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泰富开元集团解读光伏高速公路全面推广可行性
文章来源:未知      发布者:tfkyjt

2017年12月28日,世界上首条高速公路光伏路面试验路段在山东济南正式通车,会发电的高速公路从此不再是科幻小说里的想象,一推出就吸引了社会各界的关注,不过与此同时,也有一些质疑的声音。

经过许可之后,记者们来到光伏高速公路的试验路段,走在上面最直观的感受是摩擦力更大一些,也比正常的柏油路更粗糙一些,通过航拍画面记者了解到,目前共铺设两条高速公路光伏路面,分别是正常行驶车道和应急车道,总长度为1120米,铺设长度为1080米,目前已有很多车辆在上面通行,其中包括很多大型货车。


光伏路面表面看上去像是粗糙的毛玻璃,摸上去有些硌手,记者驾车行驶在上面体验也表示与正常道路没有区别,从打方向、刹车方面考量都与行驶在普通路面上一样,没有任何其他感觉。

光伏路面和普通路面第一个不同点是它是一条会发电的公路,阳光照射在光伏路面上,光伏路面会将光能转换为电能,并直接并入国家电网。据齐鲁交通发展集团光伏路面监控室工作人员介绍称:“根据实时功率和当天的总发电量,还可以了解到一个预估收益值。”

从2017年12月28日正式通车,到2018年1月22日上午10点,1080米的光伏路面共发电22890度,平均每天发电953度,到夏天发电量估计会提到至4000度以上,全年预计可发电量可达100万度。目前中国高速公路里程达13.1万公里,光伏高速公路的发展潜力巨大。齐鲁交通发展集团副总经理张西斌说:“过去只是承载一定的荷载,保证交通运行,我们现在既保证交通运行,同时又可以发电。”据了解,发电仅仅是光伏高速公路的一部分功能,光伏高速公路还瞄准了未来的电动汽车市场。“未来电动汽车发展很快的情况下,可以交互充电,不用再到固定的点去充电了,这是最理想的。”张西斌说。


在新设计的光伏高速公路上,电动汽车在公路上行驶的时候,就能实现自动充电,大大节约了充电的时间和成本,而且光伏路面还能为未来超级公路铺垫必要的硬件设施,大大提高高速公路的通行速度。张西斌说:“我们可以在光伏路面上做一些人工制导,实现在200公里的汽车运行速度,一方面保证它充电,另一方面做一些人工智能实现无人驾驶。”

张西斌预计,随着无人驾驶技术的发展,光伏高速公路将会有更广阔的发展空间,“因为道路四通八达,依靠经济来建的路,山东省15.6万平方公里,应该说每一个角落都渗透了我们的路,有我们的路就可以带来电,就可以实现智能化交通。”

目前,高速公路光伏路面的试验段上,还搭建了气象监控系统,能够快速准确地对路面的情况进行处置。在光伏高速路面的实时监控系统中记者了解到,有三组数据是对光伏公路的大气环境做的监测,数据包括湿度、温度、以及风速,当数值出现变化的时候,工作人员就会接收到相应的预警,对路面做好消冰以及融雪的准备。在未来,光伏高速公路还将实现自动融雪功能,将电能转换为热能,调节自身的温度,融化在路面的积雪。

按照设计者的构想,在未来光伏高速公路将彻底颠覆人们对于公路的认识,光伏高速公路不仅能发电,还能为走在路上的车辆充电,为未来实现车辆无人驾驶提供各种硬件准备。就在人们对光伏高速公路充满期待的时候,也有人提出了质疑。

高速公路光伏路面试验段通车的新闻发布以后,引起了各方的关注。尹也泽是一位光伏行业网站的记者,长期从事光伏行业专业报道,他对光伏高速公路的发展前景有自己的一些疑问。据尹也泽介绍说,包括像平常路边的屋顶光伏项目,它也会有比较严重的阴影,比如灰尘遮挡如果放在路面会更严重。按照尹也泽的说法,铺设光伏高速公路使用的双玻组件的耐候性是业内公认的,具有抗隐裂,抗蜗牛纹,可是双玻组件非常怕摔,怕磕碰,容易导致玻璃面发生碎裂,会影响发电量,也会增大运维难度。

另外,尹也泽对光伏路面的除雪融冰功能也抱有怀疑态度,“温度越高,发电效率在降低,如果给它加热,它发的电会大量消耗在这上面。”如果光伏路面的个别组件出现损坏,或者地下线缆产生问题,道路养护工作人员该如何处理?除此之外,光伏路面的安全也是尹也泽很担心的问题,在路面出现车辆碰撞起火的情况下,对于普通的水泥或沥青路面可能只是车辆本身的问题,但若下面是电器设备,安全隐患就会非常大。

一种新鲜事物的诞生不管成功还是失败,都要经历一个实践过程,就像手机、电脑一样,在30年前,谁也没想到它们能发展得如此迅速,深刻影响着我们的生活。对于光伏高速路存在的质疑,光伏高速公路产业化团队负责人李武介绍说,从1998年开始到从事光伏高速公路项目之前,他一直从事道路铺设材料相关方面的工作,因为当时处于国内基础建设发展较快的时期,所以公司经营一直不错,不过一个偶然的机会,让他转移了自己的经营重心,“如果遇到能源危机时,我们作为道路工程师,希望能在公路方面做出一个贡献。”李武找到了同济大学的张宏超教授,共同开始了光伏路面的科研攻关和产业化运作。其实光伏发电已经很成熟,这个项目难度最大的一点是将薄如蝉翼的光伏材料,稳定地固定在路面上,不被压坏。

光实能源光伏路面团队首席科学家张宏超介绍说:“就是一块普通的单晶硅的光伏发电单元,大家可以看到就像一块纸一样很薄,有一定的变形能力,但是很脆,我们的主要工作就是保护这个光伏发电路面,能够不被破坏,稳定的发出电力。”

为了解决承重的问题,张宏超和他的团队一起先后尝试了上百种方案,花了8年的时间,在经过了无数次失败,并且经过普通公路测试后,才研制出了符合高速公路铺设标准的光伏路面。通过在机器上进行500万次的高速,以及重力的测验,也在普通的路面进行了测试。

现有的实验数据,并没有发现光伏路面经过碾压出现断裂或者隐裂的情况,光伏路面的设计寿命为15年,和普通沥青铺设的高速路的设计寿命相同。“光伏路面有三层组成,透光混凝土层、光伏发电单元和隔水层,其实这个是一个系统的工程,还要把整个路面进行处理,这是一个综合性的工程。”张宏超说。

在采访的过程中,记者发现,相比于刚铺设时候,后期的发电量是有一个逐渐降低的趋势。张宏超解释,这其实跟天气状况以及道路表面的灰尘是有关系的。不过在设计初期他们也已经考虑到了这个问题。在光伏路面的表面进行特殊的处理,他能够憎油、憎污、防酸、防碱,这样清理起来比较方便,清理起来非常的容易。

高速公路日常的清洗维护就能满足光伏路面的清洁要求,保证足够的透光度和发电效率。现在没有进行清洗是出于天气和收集数据更多的考虑,对于光伏路面的融雪功能可能存在的隐患,研发人员也做了回应。

光伏路面研发团队运营总监张暄介绍说:“光伏路面进行融雪除冰有很多途径,目前实现的是利用光伏路面发的电,对它的电动喷淋设备进行电驱动,实现路面融雪,现在装了相应的探测头,假如气温低出现了降雪的时候,就会自动进行喷淋,它所有的动力是来自光伏路面所发的电,另外一种就是预埋线圈进行电加热,这个主要是根据应用场景的不同。”

研发人员表示,对光伏路面预埋线圈进行加热,只是将路面的温度控制在结冰点以上就可以了,并不会出现温度过高,对发电组件造成伤害的情况。“并不是温度越高越好,我们并不是把这个温度加到三十度,四十度,五十度,我们只要控制我们的板面温度在零度以上,0到5度之间,或者再高一点,0到8度之间,就完全可以实现这样一个功能。”张暄说。

另外,研发团队承认目前铺设的实验路段造价和沥青铺设的路面相比,造价确实要高不少。因为它的上游下游基本都是处于一个零的状态,因为沥青毕竟是有着十几年甚至几十年的,非常成熟的商业产品,用一个非常成熟的商业产品去比较一个比它功能要多,处于产业化或者研究时期不一样的产品,是一个不公允的比较,即便处于产业化的初期,我们的产品也达到了国内同类产品的一半。而且光伏高速公路的路面是模块化生产,铺设的效率也会比沥青路面要高,形成产业化后,光伏路面的铺设效率要比普通沥青路面要高。

通过在工厂里生产后,运到路面铺装,速度更快。同时研发团队还表示,他们的初衷并不是单单让高速公路发电这么简单,而是推动高速公路的电气化和智能化。

在向大众公布了这个技术以后,可能会有一些质疑,但是事实上,技术最初定义的时候,我们就不是仅仅聚焦于他的一个发电功能,因为长线公路,特别是高速公路,他全线供电是很难的,光伏路面我们本身希望它能用一种清洁的,就近用电的形式,实现全线的电气化,全线的电气化就意味着智能交通,智慧的立体交通,就是我们说的超级公路,就有了一个实现的基础。

对于很多人猜测光伏高速公路是一个圈钱的资本运作项目,张暄表示,虽然很多投资人和企业对这个项目很感兴趣,不过他们还是将更多的精力用在了光伏高速公路的研发和产业化中。

张暄说:“投融资并不是我们的主旨,我们接下来更多的关注的是应用,关注于技术本身的发展,以及跨界融合,以及后面的产业化。”大家最关心的行车和光伏高速公路安全性的问题,从目前掌握的数据来看,完全能够满足行车的需要。“在上路之前在室内已经做了大量的实验,在室内做了几年的技术积累,按照目前交通和高速通车标准,他是完全满足高速公路要求的,抗腐蚀,高温室内试验全部都做了,经得起考验,没问题。”张西斌说。

天津泰富开元认为:一个新项目都需要一个过程,开始大家都在谩骂,到问题逐步的解决,到最后形成大规模的产业,就像特斯拉的出现一样。”

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