|
在高速公路上鋪設(shè)光伏發(fā)電組件，既能行車，又能發(fā)電。世界首條光伏路面試驗段近日在山東省濟南市繞城高速南線正式通車。該試驗段由同濟大學交通運輸工程學院張宏超教授主持研發(fā)設(shè)計，齊魯交通發(fā)展集團投資建設(shè)。道路工程專家表示，將光伏路面技術(shù)應(yīng)用于高速公路，在國際上尚屬首例，這將直接助推公路“電氣化”，進而實現(xiàn)車路協(xié)同、最終邁向“智慧交通”。
據(jù)介紹，該試驗段光伏路面長1080米，鋪設(shè)主行車道和應(yīng)急車道，總面積5875平方米，分布式并網(wǎng)發(fā)電裝機容量817.2千瓦，年發(fā)電量約100萬度，相當于800戶居民1年的用電量。
“光伏路面技術(shù)就是把道路和發(fā)電相結(jié)合，使普通路面既能正常行車，又能進行太陽能光伏發(fā)電。”張宏超教授介紹，在此基礎(chǔ)上，進一步融合信息工程和車輛工程技術(shù)，拓展其功能，使其成為車輛無線充電、車路信息交互的載體，從而成為未來智慧交通的平臺。
張宏超帶領(lǐng)的科研團隊以同濟大學道路交通工程數(shù)十年的積淀為基礎(chǔ)，瞄準世界技術(shù)前沿，歷時8年，攜手齊魯交通發(fā)展集團、光實能源公司聯(lián)合開展產(chǎn)學研用深入合作，于2017年9月在濟南發(fā)布中國首例光伏路面示范區(qū)，并繼續(xù)攻堅克難完成世界首條高速公路光伏路面試驗段。首期試驗研究的主要目的，是實現(xiàn)光伏路面“可靠承載+發(fā)電”，重點解決光伏路面的結(jié)構(gòu)與材料、養(yǎng)護與維修、產(chǎn)業(yè)配套與協(xié)同三大問題。
他介紹，高速公路是最高等級道路，其各項性能指標要求最高。該試驗段選址綜合考慮了道路等級、交通組成、道路線形、路面結(jié)構(gòu)、日照條件等因素，力求使該路段處于最為苛刻的使用環(huán)境中，充分測試和驗證技術(shù)的可靠性。
“平整、抗滑、發(fā)電、耐久”，是光伏路面的基本要求。項目團隊采用“透光混凝土+光伏發(fā)電組件+絕緣防護”的三層結(jié)構(gòu)：最表層為透光混凝土路面，具有高強度和超過86%的透光率；中層為光伏電池，可利用路面空閑時間吸收陽光發(fā)電；底層為絕緣層。如此一來，既平整、又美觀，既抗滑、又發(fā)電，出色的結(jié)構(gòu)性能足足能用上十幾年。
據(jù)悉，專業(yè)公路檢測部門對光伏高速試驗段進行了全面檢測，結(jié)果顯示光伏路面表面平整，視覺美觀，路面平整度和摩擦系數(shù)合格率達到100%，其技術(shù)指標和通行安全系數(shù)均超過當前普遍使用的瀝青混凝土路面，強度和使用性能上滿足車輛行駛正常使用要求。經(jīng)電力部門驗收合格，該試驗路已經(jīng)并網(wǎng)發(fā)電。而且，這種工廠化生產(chǎn)的路面相比原來的現(xiàn)場施工更高效、更精確。
張宏超表示，當前光伏路面的發(fā)電功率可達每平方米120至140瓦，已經(jīng)能為道路沿線路燈、電子情報板、電子標志標線、融雪劑自動噴淋設(shè)施、電動汽車充電樁、監(jiān)控攝像、公路收費站等提供電力供應(yīng)。隨著技術(shù)的不斷探索和成熟，以及技術(shù)經(jīng)濟性的提高，光伏路面作為水泥混凝土路面、瀝青混凝土路面之外的第三種鋪面材料，可能引發(fā)道路結(jié)構(gòu)、規(guī)范標準、功能應(yīng)用等一系列的技術(shù)演變。結(jié)合無人駕駛和智慧交通的發(fā)展趨勢，光伏路面預期將在車路能量和信息交互方面有所突破。
具體來說，光伏路面所產(chǎn)生的電力一方面供應(yīng)沿線電力需求，另一方面可直接為電動汽車進行靜態(tài)及動態(tài)無線充電，革命性地改變車輛的能量供應(yīng)方式和設(shè)計。值得一提的是，隨著靜態(tài)無線充電技術(shù)發(fā)展成熟，搭載無線充電設(shè)備的電動汽車將在2018年實現(xiàn)商用量產(chǎn)，很快可實現(xiàn)光伏路面的靜態(tài)無線充電應(yīng)用。此外，動態(tài)無線充電技術(shù)目前仍處于試驗階段，相信在不久的將來有望實現(xiàn)太陽能電力即發(fā)即用、電動汽車邊跑邊充電。
“光伏路面是交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與清潔能源產(chǎn)業(yè)相融合的一次技術(shù)探索。一旦實現(xiàn)光伏路面與智能車輛的能量和信息交互，必將改變未來交通的模式，促進交通產(chǎn)業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)和汽車產(chǎn)業(yè)的全面升級換代。”張宏超說。 |
魯公網(wǎng)安備 37010202001033號