路面发电让光伏领域跨界融合
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来源: 中国电力报 作者: 日期: 18.01.12

全球首段光伏高速公路在济南建成

路面发电让光伏领域跨界融合

见习记者 邱燕超

  2017年12月28日,由我国完全自主知识产权研发与铺设的全球首段光伏高速公路在山东济南亮相。目前,光伏路面已铺设完毕,部分车辆开始在路面进行测试。这也是世界首次将承载式光伏路面技术应用到通行要求最为严格的高速公路上。“光伏公路作为一种新生事物,比普通的公路增加了发电的功能。”中科院半导体研究所曲胜春研究员向中国电力报记者介绍说,技术发展使“交通+新能源”融合变成可能,随着封装材料和封装技术的发展,太阳电池不再仅仅是发电器件,还可以用作道路或建筑材料,实现跨界融合。

  多领域融合促光伏公路快速发展

  光伏公路的成功铺设,意味着利用高速公路并网发电变为可能。据了解,试验段光伏路面铺设长度1080米、铺设净总面积为5875平方米,铺设主行车道和应急车道;分布式光伏并网发电装机容量峰值功率817.2千瓦,预计可实现年发电量约100万千瓦时。这种光伏高速公路最上面一层是一种半透明新型材料,摩擦系数高于传统沥青路面。在保证轮胎不打滑的同时,还拥有较高的透光率,使下面的太阳能电池把光能转换成电能。曲胜春表示,光伏路面的核心部分的发电功能层与普通光伏电池完全一样,差别主要在于封装材料上。    光伏路面“身板”虽薄,但行车却不受影响,材料领域的技术突破是光伏公路得以实现的关键。“光伏路面与一般光伏组件的差异主要体现在耐压和一定的抗冲击性。”曲胜春介绍说,由于承载了道路的功能,光伏路面对封装材料的耐压性要求更高。普通光伏组件只需要能承受一般压力和弱冲击力即可,而用于路面则需要很强的耐压性。除此之外,用于路面行驶的表层材料还要耐车轮旋转时产生的切向力。“采用光伏电池铺设道路,在获得了高透明的耐压、耐冲击材料后,就已经是可行的了。”曲胜春说。

  光伏公路带来诸多益处,相比于光伏电站,不单独占用土地面积;光伏路面相比普通道路,增加了发电功能。曲胜春表示,目前,我国大型光伏电站多是建设在戈壁、沙漠边缘等非可用耕地的无人区。如果用光伏组件铺设道路,它就不再单独占用土地面积,这样就把只用于道路行驶功能的面积,也用于发电功能,相当于一个土地面积有了多种用途。

  光伏公路有望向智能交通发展

  随着轨道交通的智能化发展,铁路信息化、电动汽车普及、自动驾驶技术的不断成熟,都引领着交通领域的变革。近年来,无线充电技术的不断突破,更有望实现光   伏公路“边跑边充电”的可能。光伏公路在解决了材料问题、并网输电问题后,也为智能交通发展提供了新的依托。

  目前,光伏公路的发电并网问题在技术上已完全解决,通过逆变器和控制系统,作为电网的一种补充供电,可实现光伏公路的发电并网。“公路的分散性特点决定了光伏路面这种分布式供电方式可以对环境、灾害、甚至战争等破坏因素有一定的抵抗力,不易被整体、全部破坏。尤其是,光伏道路可以优先发展偏僻地区,给沿路乡村提供电能。”曲胜春说。既然是新铺设道路,那么可以按照智能交通的标准和要求建设,更快的推进自动驾驶技术应用。

  光伏公路发展的侧重点将落脚在“新能源+交通”的跨界融合模式上。曲胜春表示,首先,成本问题不是影响光伏公路发展的主要因素,技术改良和光伏铺设方式的变化将成为其主要影响因素。其次,产生电能的使用问题,也将成为光伏公路将来发展的一个侧重点。光伏公路提供的电能可为路灯、信号系统、充电桩等使用。最后,光伏公路的发展可与智能交通建设相结合,智能交通的设想在未来更符合国家整体战略规划。单独的光伏公路的建设,可能生命力并不强,而与电动汽车、包括导航的无人驾驶技术相结合,构建基于新能源的智能交通系统,则可更好的发挥和实现光伏公路的意义。

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