大家好!今天让小编来大家介绍下关于高速公路光伏供电_光伏发电系统的应用领域的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
文章目录列表:
1.如果给高速公路挂上太阳能发电板2.光伏发电系统的应用领域
3.光伏路面汽车怎么充电
如果给高速公路挂上太阳能发电板
新居的楼前百米之外有一条横贯东西的石黄高速公路,晚上睡觉前在阳台上喝茶,看着高速公路上车流不息,流光溢彩,别有一番情趣。但夜深人静的时候就不同了,不仅能听到大卡车发动机的轰鸣声,就连小汽车与空气的摩擦声也变得那么尖锐。现在才刚过五一,天气还不是很热,如果夏天要开窗户,肯定会吵的睡不着觉。
高速的隔音问题成了我的一块心病。高速公路的夜景也显得不那么美了。
昨天,我正躺在床上休息。忽然一块窗户大的黑色的平板。自下而上在我的窗前经过,逐渐遮住了我的窗户。我从另一个窗户看下去,原来是几个工人正在给楼上一家吊装太阳能热水器。
我突发奇想,在高速公路的两侧装上太阳能发热板,既起到了隔音的效果,还能发电,又不浪费土地。如果全国的公路铁路两侧,都用太阳能发热板做隔离,那肯定比屋顶的太阳能发电量要多,供新能源小汽车在高速公路上行驶,到时候就真正实现了绿色出行。
光伏发电系统的应用领域
现在的火车已经是完全的电气化,依靠电能转为动能。
以高铁时速400公里的速度算,每小时就要耗电9600度。而其供电方式是依靠列车顶部的受电弓与
架空线路滑动接触来获取电力。
但这种供电方式很容易受到外界的大风、大雨、冷冻的影响,容易出现脱弓的现象。而且现在的高
铁的趋势是速度越来越快,导致这种接触式的供电磨损也非常严重,带来的维护成本也会越来越
高。?
一、但这种有线充,其中最重要的一点就是要有固定轨道然后在固定轨道上同步布设通电的线路,利用有线接触来给载具供电。
而电动汽车的移动充电就更难实现这种有线了,因为汽车如果铺设火车那样的固定轨道,在双排六
车,八车道上空布满那种密密麻麻高压线,光想象一下就觉得头晕。原来上个世纪的城市电车是因
为本身城市就需要布设架空线路送电,不用特别铺设线。
二、但即便基建省钱,这种辫子电车也开不
快,经常因为线路交错的问题而经常停车下来调整受电弓。
所以,为了让新能源 汽车能够在移动中充电,目前主要研究方向还是无线动态充电。
原理就是电磁谐振,在地面下方铺设输送能量的设备,车辆在道路上跑,无线接受能量。电磁谐振:利用接受天线固有频率和发射场电磁频率相一致时,两者引发的电磁共振,产生强电磁
耦合,利用辐射磁场实现电能的高效传输。
比方说,运输交流电的频率为50HZ(一秒内50次周期变化),我们利用调制器把传输端的频率设
定为X HZ,然后在接收端(车辆上)也设定为X HZ,那么在一定的范围内,两者磁场发生共振,
就会实现能量的传输过程。根据外界因素,实时调节发射功率因数的频率跟踪控制技术,利用这套
电磁共振的动态无现能量传输技术,应用于动态充电的场景。
三、其优点是传输距离远大于接触式的电磁感应 ,可以进行大于10cm的电磁感应的能量传输,即便在
3-4m的传输距离上,传输功率依旧可以达到数千瓦。
其优点在于输出端和接收端的距离可以比较远,也就意味着如果是用在公路上,输出端可以埋在比
较深的地方,不会轻易被大车碾压遭到破坏,抗压能力较强。另外可以适用于快速行驶的载体充
电,比如应用于高速铁路列车的无线充电。?
但现阶段的难点也很多,即时调频,系统建模、电能变幻拓扑结构,电磁耦合机构设计,能量和信
息同步传输,负载识别及异物检测,电磁兼容及电磁屏蔽技术都需要进一步的设计与优化,以及相
关标准也需要官方制定。
现在无线动态充电,比较知名的有Stellantis的“Arena del Futuro”项目,打造一条无线充电的高
速公路。
四、Stellantis的DWPT接收器有两种模式,一种是给电池充电,一种则是直接给驱动电机供电。两者都
能达到零电耗的结果。
说到这里,可能有朋友就要说了,这个国内之前是不是也弄过,那个济南的“全球首段光伏高速公
路”,据说可以利用光伏发电,然后给路上的车充电的。
那条2017年闹得沸沸扬扬的国内济南“全球首段光伏高速公路”,实际吹嘘成分大于实用成分,早
已经维护保养到没车在上面跑了。
而当时某企业号称的会在光伏路面下预留了电磁感应线圈,未来能够让汽车边跑边充电,也随着公
路的拆除化为了泡影。实际从拆除的路面实况来看,地面之下根本没有预留无线发电的架构。至于未来的发电,还有种猜想,就是利用微波来进行无线传输供电。但现阶段微波传输的功率太
小,基本无法推广。理论上边开边充是能解决目前充电桩充电不方便或充太慢的痛点,但多铺充电桩或者换电都比边开
边充便宜得多。?
五、先说技术效果,以比较成熟了的一个手机17cm乘8cm面积支持40瓦无线充电来算,约合3kW每平
米的功率。
考虑汽车底盘的离地间隙 比手机无线充电大很多,实际给车充能做到1kW每平米就很不错了,算
5m车长乘2m车宽,整个汽车底盘都用来无线充电的话也只够以10kW的速度给车充电。再看这玩意要多少钱,以每个20cm乘10cm的40瓦无线充电单价100元来算:
双向6车道的高速公路假设每车道3.75米,不算应急车道,横向需要225个,铺满一公里纵向需要
5000个,相乘共计112.5万个,花费1.125亿。?
加上无线充电们的电缆连接、协调控制、防压防潮保护、火灾保护、防盗、寿命维护、施工运营、
等成本,每公里成本起码去到3亿级别,不仅比几千万一公里的高速公路本身造价贵的多,甚至直
追几亿一公里的地铁。
往高算,每个充电桩1万的成本,这一公里10kW边开边充的鸡肋花费够装三万个充电桩;每个换电
站1000万的成本,这一公里10kW边开边充的鸡肋花费够装30个换电站,对比现在高速上普遍好几
公里才需一个加油站/充电站/换电站的现状来说,这都远远过剩。
六、综上,以目前的技术和成本,如果有给高速公路铺边开边充电的钱,那么它足够做充电或换电到远
远过剩的地步,不管横算竖算,边开边充的投入产出比都严重偏低。更何况在高速移动过程中,路面线圈和车辆线圈的磁场衔接也是个问题,更要命的是,车辆的速度
不可能很稳定,这其中的变数就更加坑爹。
总之,从技术、成本、效果等任何角度来看,现在的无线充电都完全无法满足需求。
光伏路面汽车怎么充电
一、用户太阳能电源:(1)小型电源10-100W不等,用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电,如照明、电视、收音机等;(2)3-5KW家庭屋顶并网发电系统;(3)光伏水泵:解决无电地区的深水井饮用、灌溉:(4)太阳能净水器:解决无电地区的饮水、净化水质问题。
二、交通领域如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、宇翔路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。
三、通讯/通信领域:太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统;农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。
四、石油、海洋、气象领域:石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。
五、家庭灯具电源:如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯、投射灯等。
六、光伏电站:10KW-50MW独立光伏电站、风光(柴)互补电站、各种大型停车厂充电站等。
七、太阳能建筑将太阳能发电与建筑材料相结合,使得未来的大型建筑实现电力自给,是未来一大发展方向。
八、其他领域包括:(1)与汽车配套:太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等;(2)太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统;(3)海水淡化设备供电;(4)卫星、航天器、空间太阳能电站等。
光伏组件中的太阳嵌入了一组可以在电池中产生磁力的导磁器件板。根据“磁生电,电生磁”的原理,带有电磁转换装置的电动汽车在光伏高速公路上行驶时,可以吸收路面的电磁,同时在车身内转换成电能,实现边跑边充电的炫酷功能。
光伏路面长度1080米,净面积5875平方米,铺设主车道和应急车道。分布式光伏并网发电装机峰值功率817.2千瓦,年发电量约100万千瓦时。这种路面的全称是承重高速光伏路面,最上面一层是一种类似毛玻璃的新型半透明材料,比传统的沥青路面摩擦系数更高。在保证轮胎不打滑的同时,还具有很高的透光率,让太阳光透过,让下面的太阳能电池将光能转化为电能,实时输送到电网,就像一个巨大的充电宝。在冬天,这段路还可以将光能转化为热能,融化冰冻的积雪,保证行车安全。一对名为ScottBrushaw和Julie的科学家从美国起步,早在2006年就提出了太阳能道路的概念。Brushaw夫妇在2013年开始了试点项目,他们专注于停车场路面。布拉肖夫妇的研究工作得到了政府的大力支持。美国能源管理局、美国联邦公路管理局等。已经多次对其研究经费进行专项拨款,以期降低成本,早日将太阳能公路、太阳能高速公路的梦想变为现实。
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