大家好!今天让小编来大家介绍下关于世界光伏公路_太阳能板可以铺在公路上吗?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.·2.太阳能板可以铺在公路上吗?
3.历史上第一条太阳能马路是怎么创造出来的
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近日,国内首段光伏公路现身济南,吸引了交通与新能源界的关注。
据了解,该路段长度约2公里,整段公路采用了“承载式光伏路面技术”,将收集到的太阳能转化为电能,从而实现太阳能发电,预计在2017年底正式通车。
从技术角度来看,整段公路采用了“承载式光伏路面技术”。所谓“承载式光伏路面技术”就是将符合车辆通行条件的光伏发电组件直接铺设在路面上,利用太阳能发电。当然,光伏发电组件也不是直接裸露在路面上,在其上方还铺设了一层“透明混凝土”加以保护。
同济大学交通运输工程学院张宏超教授科研团队为这一光伏公路项目提供了核心技术。从2009年提出设想,到今天正式运用,张宏超带领的科研团队研发的承载式光伏路面的技术指标和通行安全系数均超过当前普遍使用的沥青混凝土路面,强度和性能上已能满足车辆正常行驶的需求,使得这段光伏公路不仅能承载小型车辆的行驶,还能承载大中型货车通过。
光伏路面早有先例
其实关于光伏路面项目早有成功实施的先例。在2006年,美国一对科学家夫妇就提出“光伏路面”的设想并着手研究。他们研发的一种太阳能电池板(Solarroadways),表面的材质是超耐磨的特殊玻璃,最高承重可达125吨,能保证汽车行驶在太阳能电池板上方也不会对其造成损伤。
官方曾将Solarroadway、混凝土、沥青三种不同路面材料进行对比,结果Solarroadway在强度、摩擦力等方面均胜一筹,唯一的不足就是其成本太高。这对科学家夫妇表示,最初的太阳能电池板每块成本约6900美元,至少比传统的沥青道路成本高出50%,要想把全美国的路面都换成太阳能公路,其花费将是天文数字。
而全球首段光伏路面于今年5月在法国西北部图鲁夫尔欧佩尔什镇正式投入使用。这是目前世界上第一段真正可供机动车行驶的“光伏公路”。
这段长1公里、宽2米,单向行驶的“光伏公路”上铺满了方形太阳能板。在不占用额外空间的前提下,这段公路平均每天能为城市发电近800度,年发电量约28万度,可满足一个5000人口小镇的日常用电量。
光伏路面带来的好处
1.发电量充足
首先从电力方面来看,这样的光伏路面每平方米一年的发电量可达239度。以山东省的高速公路为例,该省高速公路紧急停车道总面积达2600多万平方米,假如全部铺设上光伏组件,正常情况下年发电量将达62.17亿度,发电效益60.93亿元。
2.电力存储
我国采取“西电东送”工程时间已久,但是东部发展快,生产制造业发达,即便“西电东送”如此浩大的工程也不能完全填补东部巨大的用电缺口,“光伏公路”无疑提供了一个完美的解决方案。
3.道路安全
冬季出行,遇到下雪天气,路面极易积雪结冰,这给汽车行驶带来不小的安全隐患。我国目前针对积雪道路的处理方式不外乎人工铲雪、机械铲雪或是撒布融雪剂几种方式,但是这些方法人工强度大,而且对道路有一定损害,对环境也可能造成污染。
而“光伏公路”由于自身存储了足够电量,利用起来也非常方便。完全可以为其增设电能转换热能的装置,通过人工开启或者是智能感知路面结冰情况来开启电力加热系统,消融冰雪,保障出行安全。
4.节能环保
传统的太阳能发电模式下,太阳能电板需要占据一定的空间,而将太阳能和路面结合在一起,不会占用额外的空间。此外,采取太阳能发电的方式,相较于传统的煤炭发电、核能发电也更加环保,利于改善自然环境。
太阳能板可以铺在公路上吗?
高速光伏公路成为2018年中国太阳能光伏行业出现的新热点。所谓的光伏路面技术就是把汽车、自行车、人等行驶行走的道路和太阳能光伏发电设备相结合,使原本普普通通的路面既能正常行人、行车,同时还可以利用太阳能光伏设备发电。虽然看起来是两者简单结合的新事物,但其实包涵了很多新技术:
1、新太阳能光伏材料的普及使用——薄膜太阳能电池
众所周知,公认的第一代光伏电池是晶硅太阳能电池,其生产设备工艺简单、转化效率较高、价格较低、投资小见效快的特点在十年内推动了中国光伏产业的飞跃式发展。而随着太阳能光伏技术不断被其他领域所重视,晶硅电池硬、脆、重的特性限制了其在特殊行业里使用,转化效率衰退块、热斑等问题也缩短了其使用寿命,所以如今大热的光伏路面并不适合使用晶硅电池作为承受高压、高温、耐久的基本要求。光伏路面在国际上并不属于新鲜事物,在欧洲几年前就已经建成多条,但基本都是有薄膜太阳能电池作为发电组件。如今在国内铜铟镓硒、砷化镓薄膜太阳能电池技术已经达到甚至超过国际水平,产能也在逐年递增,随着薄膜太阳能产能的提升,价格也将大幅下降,全国光伏公路建设速度将继续加快。
2、透明、耐磨、耐高温的路面新材料——塑料路面
公园绿道、广场地面等非常适合铺设光伏路面,除了发电以外还是很好的节能环保教育示范工程。但对于光伏路面来说最主要的并不是作秀,而是实实在在的产生经济效益,那么就必须能在全国纵横交错的高速公路上实际运用,把这路面资源用到极致。晶硅太阳能电池表面必须使用超白、超硬的浮法玻璃来保护电池板,但在高速公路上铺设大量光滑的玻璃路面是肯定行不通的,即使是薄膜太阳能电池使用的透明、耐热塑料封装也未必能长期承受轮胎的摩擦。所以对于这种塑料路面必须确保高透光的前提下,还要具备高速路面的严苛要求。
3、白天发电、晚上发光——新的路面设施
据报道,将来光伏路面还可以给行驶在路面上的新能源汽车充电,这会牵涉到汽车改装和无线充电技术的使用,暂时还难以实现。但光伏路面发出的电供给高速测速、交通警示灯、警告牌、红绿灯等交通设施是没有技术壁垒的,甚至目前中益兴业薄膜太阳能光伏路面已经有白天发电、晚上发光的功能,使路面照明问题都得到了解决,漫长的夜间高速长途之旅再也不是漆黑一片了。另外光伏路面还可以利用电能发热融雪,解决了北方路面积雪问题。
4、建设、维修、防盗——新的维护保养制度
最近济南刚建成的光伏环城高速公路一段光伏组件被盗也成为了关注热点,在城市周边都出现被盗窃的情况,那么在城际之间人迹罕至的路面上,监控监管工作就更难进行了。另外光伏路面的线路铺设、日后保养维修等都要受到天气情况制约等一系列问题都有待实践经验积累。
除此之外,绵延几十公里甚至几百上千公路的光伏路面电站发电并网系统问题如何解决?北方冬天低温、南方夏季高温是否会严重影响光伏路面电池使用寿命?出现交通事故,车辆燃烧、化学液体泄漏等是否会对路面造成大面积损坏?... ...光伏路面前景的确十分广阔,而且还能带动其他产业发展,促进新材料研发使用,一项项的技术难关都会被克服,中国的光伏路面也会越建越多,成为中国另一张崭新名片。
文章来源:中益兴业薄膜太阳能技术专家
历史上第一条太阳能马路是怎么创造出来的
如今随着矿产资源的枯竭,人们越来越多的开始致力发展清洁能源,比如风能、地热能、潮汐能、太阳能等等。其中,太阳能产业的发展也越来越受到重视。
本文所指的太阳能公路引是正在研究的一种新型公路。将玻璃制成的太阳能板彻底替换沥青路和停车场,公路不但承载着世界第一条太阳能公路在法国诺曼底小镇Tourouvre建成。
在法国Tourouvre-au-Perche北部地区的一个小镇上,全球首条太阳能公路Wattway正式进入试行阶段。这条具备太阳能发电功能的公路全长1公里,2米宽,由2880块光伏电池板铺成,每天可发电767kWh,天气良好的话,即每年预计可发电280MWh。这意味着可供5000人口小镇的公共照明用电量。如果试行成功,小镇上所有路灯的用电量都由Wattway来提供。
当一块块太阳能电池板铺设好之后,再在上面铺设高强度的高分子透明塑料板,每天大约能承受2000辆小汽车和大卡车的反复碾压。
此外,这些塑料板透明度很高,可以让阳光充分照射太阳能电池板。这些塑料板十分牢固,而且并不十分光滑,可以保证汽车在上面快速驾驶而不打滑。遇到下雨天,特殊的构造可以让雨水迅速流走,而不会因为积水而影响汽车和行人的出行。这些道路中还安装了一些发光二极管,可以在阴天或夜晚亮起道路标志。道路中还有一些电热丝,在天寒地冻时利用太阳能加热,有效防止路面结冰或积雪。
但也有光伏专家认为,太阳能公路吸收阳光的效果不如屋顶铺设,因为屋顶可倾斜对着阳光,吸收阳光的效果更好。同等价格下,屋顶太阳能更实在。
据悉,Wattway铺设的总费用约为520万美元,产生同等电量,是屋顶太阳能的13倍,反对认识指出实际上很不划算。专家认为,该项目甚至10年之内都不可能推广实施,因为这项工程投入实在太大,按照现在的铺设成本,保守估计都得几百万亿美元。或许,只有大大降低太阳能电池板的成本,这项计划才可能真正实施。
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太阳能公路诞生了!法国政府在诺曼底区附近开放了世界上第一条太阳能公路,这条一公里长的马路覆盖着2880块光电池。
太阳能公路引是正在研究的一种新型公路。目前,低碳、环保这些理念已经深入人心,太阳能产业的发展也越来越受到重视。有人预言,玻璃制成的太阳能板将彻底替换沥青路和停车场,公路不但承载着交通运输的任务,还能为当地社区提供电力,以节省能源。
这条试验路名为Wattway(瓦特路),横穿Tourouvre-au-Perche镇。在历时两年的测试期间,每天将会有有两千名汽车司机通行,这样研究人员才好计算它产生了多少电。
这个项目由法国环境部资助,工程公司Colas负责打造,据估计Wattway产生的电量能够点亮Tourouvre-au-Perche镇上所有的路灯。
按照计划,Wattway每年可以产生280兆瓦时能量,每天大约能够输出767千瓦时的能量。
法国环境部说这些电量足够给五千位居民提供公共照明,因此只要天气配合,Tourouvre-au-Perche镇的3400名居民就可以从现在开始用上太阳能点亮的灯了。
虽然这样的成绩史无前例,但批评者称打造Wattway花了五百万欧元,这样根本就不划算。他们还指出太阳能马路产生能量的花费比打造屋顶电池板贵13倍。
这些花费部分要归咎于Wattway的独特构造,它可以承受汽车和大型卡车的来回碾压。电池板还覆盖着一层含有硅的树脂层,因此它们可以经受住交通拥挤。
相比之下,同样的太阳能电池板计划,比如荷兰2014年开放的太阳能自行车道,只能承受自行车及骑手的重量。
Colas想要让电池板的成本下降,让它更有竞争力,这与法国预备在接下来四年打造一千公里的太阳能马路的计划相吻合。
接下来太阳能马路能否出现,取决于试验成效和成本是否会下降,并且这样的马路也是值得被打造出来的:一千公里太阳能马路能够给五百万人供电,这几乎覆盖了法国百分之八的人口。
这是一个很大的假设,光电专家曾说过太阳能马路的概念并不像屋顶太阳能电池板那样实用。因此这种马路还需要经过很多试验,Colas已打算于2017年在一百多个地方进行试验。
然而现在所有人的目光都盯着Tourouvre-au-Perche镇的马路测试,看这条太阳能马路是否能够达到人们的期许。拭目以待吧~