内容提要：当今建设的光伏电站，都是从一个“点”去获取太阳能，本文试图突破“点”的思维局限，提出以“网”去获取太阳能的宏大构想。这个网就是现成的铁路、公路网，故命名为“道路太阳能电网”。本文别开生面，以对话形式展开相关论述。

 

　　关键词：太阳能道路道路太阳能电网

 

 

　　阿波罗问地球人：我已经把巨大的能量投射到你们面前，你们知道吗？

 

　　地球人回答：知道。

 

　　阿波罗又问：可你们好象视而不见，总是目光朝下，为了那丁点能源，把美丽的地球弄得千疮百孔、灰霾笼罩，这是为什么呀？

 

　　地球人答道：尊敬的太阳神啊，请原谅我们吧！我们不是不想接受您的恩赐，而是不知道拿什么容具来装载您的能量呀。

 

　　阿波罗说：站在宽阔的道路上，望一望道路上方的天空吧。

 

　　地球人想了想，恍然大悟说：哦，原来是这样！

 

　　阿波罗欣慰地说：既然明白了，那就赶紧行动吧！

 

 

　　疑问者：地球人悟到了什么？

 

　　作者：让我们先来看看太阳神给了我们多少能量。据权威数据，太阳每秒到达地球表面的能量为80万亿千瓦，是地球上的人类无论如何也用不完的。据专家测算，只要把地球表面0.1％的太阳能转化为电能，而且转化率为５％（现在的技术条件下，太阳能转化率在10％至20％之间），那么每年的发电量相当于目前世界能耗的40倍！

 

　　根据上述数据，我们可以计算出，只要将地球表面2.55万平方公里上的太阳能加以利用，就足以让全世界用上清洁的可再生能源了。

 

　　我们再来看看世界上的道路面积有多大。据2007年的统计资料，全世界公路总长度超过2000万公里（其中高速公路23万公里），按平均路面宽10米（下同）计算，全世界的公路总面积为20万平方公里。全世界的铁路总长约为120万公里，面积为1.2万平方公里。两项合计，全世界道路（指公路和铁路，下同）总面积为21.2万平方公里。扣除隧道等不可利用部分，可利用面积在20万平方公里以上，是2.55万平方公里的7.8倍。换句话说，我们只要利用当前道路面积的1/8，就足以让全世界用上太阳能了。

 

 

　　疑问者：算起来好象是这样，可如今世界上的太阳能发电站也有不少，为什么显示不出它的效能来呢？太阳能发电的成本总是那样高，这是为什么呢？

 

　　作者：这就是问题的关键。太阳神为什么让我们望道路上方的天空，而不是望屋顶或荒漠上方的天空呢？

 

　　打个比方，如果只有电脑而没有互联网，可以肯定，现在的电脑普及率不会这么高，电脑的效用也会大打折扣。如今建造的太阳能发电站，就象互联网出现之前的电脑一样，只能发挥“点”的作用。在一个点上，有白天黑夜，有阴云风雨，不可能不间断地利用太阳能发电，所以，再怎么提高太阳能转化率，也不能得到令人满意的效果，只在转化率下功夫，没有出路。

 

　　人们开始想到的是屋顶，有人统计出我国的屋顶面积有100亿平方米，即１万平方公里。但是，在屋顶架设太阳能聚光板（暂不确定光伏材料是哪一种，故用“太阳能聚光板”代替，下同）比在道路上困难得多。后来有人想到荒漠，据统计我国有100万平方公里的荒漠，相当于我国国土面积的１／９，大是够大了，但还是没有摆脱“点”的思维。况且，在人都难以生存的荒漠搞建设，可行性非常小。可见，“点”的思维局限极大地制约了人类对太阳能的利用。

 

　　疑问者：现在我明白了，如果在现有道路网络上建设太阳能发电网，只要有一部分网络在阳光下，整个网络就可以正常运作了，而且基本上不用蓄电池，是这样吗？

 

　　作者：是的。从“点”到“网”的思维突破，利用太阳能的“茅塞”就打开了：接受太阳神恩赐的“容具”，其实就在我们身边——现实生活中的道路网络。

 

 

　　疑问者：但是，要在公路上方安装太阳能聚光板，真的可行吗？

 

　　作者：为什么不能呢？我们知道，在现实生活中，公路上面都是空的（隧道除外），部分路段两旁有人工裁种的树木。城市里的道路两旁有路灯和候车亭。人们生活必需的水、电、气、光缆等大都沿着公路埋在地下。公路上方10米以上的空间几乎没有任何遮档，这就给在公路上方架设太阳能聚光板提供了条件。即使太阳能聚光板完全遮挡了公路上的阳光，谁会反对呢？

 

　　疑问者：那些在水泥路面占道晒谷子的村民。

 

　　作者：黑色幽默。当然，在道路上方安装太阳能聚光板也会遇到一些问题，比如，在架设太阳能聚光板的施工期间，会对道路的正常使用带来一定的影响。又比如，在市区，太阳能聚光板可能会将反光投射到道路两边的建筑物上，造成光污染，等等，只要放弃周边人居稠密的道路，这些就不成问题了。

 

　　疑问者：道路上方被太阳能聚光板遮住了，汽车排出的废气不就被闷在道路上了吗？

 

　　作者：并不需要覆盖整个路面，只在道路两旁或一旁装上一至两米宽的太阳能聚光板就足够了。道路太阳能电网建造完成之后，在公路上跑的车不叫“汽车”，而叫“电池车”，这种车不排出任何废气。

 

 

　　疑问者：听起来令人神往，是不是太理想化了？据我所知，现在利用太阳能发出来的电很贵，据说一度电要４到５块钱，道路太阳能电网真的能把太阳能电力的成本降下来吗？

 

　　作者：理想与现实之间总有距离，但没有理想人类就不会进步。现在的光伏电站发电成本高是推广应用的瓶颈。尽管人们绞尽脑汁，都无法使光伏电站的发电成本与水电和火电相比，所以光伏电站的运营只能靠政府补贴。但是，如果建成道路太阳能电网，成本的下降将是出乎预料的。

 

　　首先，建设道路太阳能电网的土地成本几乎为零。道路太阳能电网对道路占用的是已经“用过”的地，“一地两用”大大提高了用地效率。不论在哪个国家，道路几乎都是“公共”的，利用公共用地为公众服务，对各国政府推动道路太阳能电网建设非常有利。

 

　　其次，道路太阳能电网利用现行的输变电网，无需重建输变电网。

 

　　第三，当道路太阳能电网形成一个产业，就会大大降低太阳能聚光板的生产成本。如果构建道路太阳能电网，对太阳能聚光板的需求就会形成一个庞大的市场。在市场竞争机制和规模效应的作用下，太阳能聚光板的生产成本将大幅下降。

 

　　第四，也是最重要的，太阳能是可再生的清洁能源，可省去使用后的污染治理成本。它不是单纯的经济成本，更主要的是社会成本、环境成本，这个成本的节省，是无可估算的。

 

　　疑问者：确实如此，不过，要建成道路太阳能电网，它需要的资金恐怕是个天文数字吧？

 

　　作者：不错，要建设道路太阳能电网，所需资金确实难以计算。但我想，资金来源应该不是问题。从互联网的发展进程可以看到，当人们发现互联网带给人类的巨大好处时，当人们意识到一个信息时代即将到来之时，谁会按奈得住投资的冲动呢？当年，因为投资巨大，人们对架设光缆到户也是无法想象的，可现在不是实现了吗？有谁能算出，全世界对以互联网为基础的信息产业投入了多少资金呢？恐怕这也是个天文数字吧？

 

　　在资金运作上，可采取干线网由国家投资，支线网由社会投资的策略，以期得到公众广泛参与，加快建设速度，提高公众的环保意识。

 

 

　　疑问者：要建设道路太阳能电网，在技术上没问题吗？

 

　　作者：在技术上，现有技术足以支撑。其实，道路太阳能电网的建设并不需要更多的新技术。在光伏行业现有技术的基础上，还有两个方面需要优化和创新，一个是蓄电，另一个是智能节点。

 

　　蓄电方面，现有的蓄电技术能基本支撑全网运行。虽然从理论上说，当电网的宽幅超过赤道的一半时，无需蓄电即可维持全网运行，但是，为了保障能源安全，建造大规模的蓄电装置不可或缺。所以，研制体积更小、容量更大、存储时间更长的蓄电容具，将是一个无止境的过程，就象手机更新换代一样。

 

　　智能节点是道路太阳能电网的关键装置，我把它称作“智能电箱”。当局域网发电值高于用电值时，“智能电箱”能自动调整为“输出模式”，向全网送电。反过来，当局域网的用电值高于发电值时，“智能电箱”能自动逆向跳转，进入“输入模式”，接受全网送电。当局域网遭到损坏时，“智能电箱”会自动断开局域网与全网之间的连接，从而建立一个整网电力平衡流通的自动系统。“智能电箱”的基本原理在现有的电器设备中已有应用，只是需要结合道路太阳能电网的运行模式作出重构，相信技术难度并不高。

 

 

　　疑问者：建设全世界的道路太阳能电网需国际间的合作，如果一时难以实现，我国可以先行建设独立的道路太阳能电网吗？

 

　　作者：我想可以。据2007年的资料，我国公路总长约为357万公里，面积3.57万平方公里。铁路总长7.3万公里，面积0.07万平方公里，单从道路面积看绰绰有余。但问题在于整网宽幅有限，这样会大大降低发电效率，从而增大对面积的需求，增加蓄电环节的成本。即便如此，建设中国道路太阳能电网还是可行的。

 

　　我国幅员辽阔，道路网络东西跨越5个时区，理论上整网无光照时间为7小时，发电时间比约为1∶2。这样的比例需要相应增加蓄电量，损失发电效率，提高发电成本。对此只有依靠技术进步，提高太阳能聚光板的发电效率来弥补。

 

　　根据我的估算，如果在我国的道路上都装上2米宽的太阳能聚光板，建成道路太阳能电网，只要每平方米太阳能聚光板日发电量0.48千瓦时，就可以满足全国的用电，即年发电量约4万亿千瓦时。目前单晶硅太阳能电池板每平方米日发电量已经超过0.4千瓦时，所以从理论上说，在我国建设独立的道路太阳能电网的可行性是毋须置疑的。即使暂时不能解决全部能源需求，也能逐渐消灭煤电。

 

　　我建议国家能源部门先在威海至新疆的铁路上做实验。这是中国道路太阳能电网的最大东西宽幅，实验数据将对全网建设具有指导意义。

 

　　建设国际道路太阳能电网与“一带一路”的发展战略是契合的，我们可以先建设中国道路太阳能电网，然后循序渐进，通过与丝绸之路沿线国家的合作来不断拓展道路太阳能电网的宽幅，从而提高太阳能发电的效率。

 

　　终极目标是建设国际道路太阳能电网。在国际道路太阳能电网的构建版图中，欧亚大陆是主体，连接直布罗陀海峡和苏伊士运河可以串通非洲网，连接白令海峡可以串通南北美洲网，通过海底电缆可以让大洋洲并网，从而构建完整的世界道路太阳能电网，让太阳永续为人类提供能源！

说明：2008年5月，本人在《博客中国》“伊秋（本人的笔名）的专栏”发表《道路太阳能电网构想》系列论文，本文据此删改而成。