太阳能高速公路离我们有多远?
发布时间:2015-07-01     来源: 中国交通技术网 沈恂达
本文摘要:在2014年3月的全国两会上,全国政协委员、通威集团董事局主席刘汉元先生提出了结合国内现有高速公路网资源状况,参考国外已有的经验和做法,充分利用国内存量高速网,将其作为太阳能光伏发电的新型、有效载体,实现光伏发电、交通运输、节能减排、安全行驶、道路养护、耕地保护六者的高效整合与最佳统一的方案。刘委员提出的建议就是建设所谓的“太阳能高速公路”。
 
  八、存在的主要问题
 
  如上所述,要实现太阳能高速公路必须解决两个关键问题:路面结构和造价。
 
  1、路面材料摸索
 
  前面已经介绍,太阳能高速公路的路面分为三层,其中最上层为透明的保护层。该层有两个作用:一是保护内部的太阳能光伏组件,同时也让太阳光透过;二是要承载路面上各种载荷的正常通过,即要满足作为路面的所有一切条件,如坚硬度、粗糙度和摩擦力等。
 
  由此可见,太阳能高速公路的路面既要满足规定的交通需求(足够的强度、稳定性、耐久性以及平整性和抗滑的要求等),又要满足接收足够的太阳光的辐射量,即保证光伏电池组件的转换效率。
 
  目前,国外的科技人员正在研究和寻找这种特殊的新型路面光学材料。据报道,最有可能满足上述要求的是透明陶瓷、聚光透镜或钢化玻璃等。
 
  透明陶瓷是一种光学陶瓷,它像玻璃一样透明。透明陶瓷的机械强度和硬度都很高,能耐受很高的温度,即使在一千度的高温下也不会软化、变形、析晶。电绝缘性能、化学稳定性都很高。
 
  据报道,布鲁索夫妇经过多次试验后,已经成功地研发出一种高硬度又具有浮凸结构的玻璃做太阳能电池板的路面。这种特殊的玻璃和传统的玻璃相差甚远。
 
  目前,国外有些机构正在研究和开发能够满足太阳能高速公路上所用的透明陶瓷和聚光透镜。
 
  2、造价高
 
  太阳能高速公路造价高是影响其发展和推广应用的主要因素之一。据报道,国外的试验性太阳能高速公路的路面造价约为每平米500美元。按此推算,每公里车道的造价为175万美元,四车道太阳能高速公路每公里的造价为700万美元,按照当前的换算率,约为4400万人民币。
 
  美国有关机构曾经测算过,如果美国的公路都能实现太阳能公路,虽然美国的能源有望摆脱石油的束缚,但保守的估计铺设的成本都得几百万亿美元!所以,只有大大降低太阳能电池板的成本,上述的计划才能真正的得以实现。
 
  根据刘汉元委员的说法,按照当前的建设水平,每公里车道光伏电站建设成本可控制在230万元左右。
 
  3、路面维护复杂
 
  太阳能高速公路的路面维护主要考虑两个问题:路面破损后的维修和透光面(透明陶瓷或聚光透镜)的日常性清洁。由于太阳能高速公路的路面是以独立的单元形式出现的,因此,维修工作比较简单,更换破损的单元即可。透光面的日常性清洁工作是确保太阳能光伏组件的转换效率,具体做法可应地制宜。
 
  4、安全问题
 
  安全问题包括被破坏(人为破坏和自然破坏)和被盗等两大类。一般来说,高速公路的外场设施都存在这个问题,这是一个共性的问题。可以相信,随着我国社会主义精神文明建设的不断深入,人的素质不断提高,加之有有效的监管措施,这类问题会不断地得到解决的。
 
  2014年,国家能源局发布《关于进一步落实分布式光伏发电有关政策的通知》(国能新能[2014]406号),鼓励开展多种形式的分布式光伏发电应用。通知中提出“鼓励在火车站(含高铁站)、高速公路服务区、飞机场航站楼、大型综合交通枢纽建筑、大型体育场馆和停车场等公共设施系统推广光伏发电”、“因地制宜利用废弃土地、荒山荒坡、农业大棚、滩涂、鱼塘、湖泊等建设就地消纳的分布式光伏电站”。
 
  由此可见,国家对于分布式光伏发电是非常鼓励和支持的,近年来出台了许多相关政策和规定。
 
  可以相信,随着科技水平的不断发展,研发资金的不断投入,关键技术问题和关键材料逐步得到解决,太阳能高速公路的建设成本也会不断降低,预计在不远的将来,在我国的大地上会出现首条太阳能高速公路。笔者建议有关主管部门和单位高度重视这个问题,并组织相关人员进行研究、谋划,论证其实现的可能性,根据现有条件,进行必要的试点,并逐步推广。
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