你是否想过,未来的高速公路不仅能承载车辆行驶,还能发电、融雪、降温,甚至为电动车充电?2017年,中国建成了首条光伏高速公路,如今这项技术已发展至何种阶段?它能否真正实现‘边跑边充电’的愿景?本期播客,交通能源专家陈明将揭秘光伏高速公路的三大核心:颠覆性的三层结构设计、每公里7000万的高投入与86亿度的年发电潜力,以及技术瓶颈背后的真实挑战。当传统交通遇上新能源革命,这条‘会发电的路’或许正悄然重塑我们的出行方式。
大家好,我是主持人凌薇。欢迎收听我们的播客,今天,我们有幸邀请到交通能源领域的专家陈明先生跟大家打个招呼大家好,我是陈明。很高兴来聊聊这个话题。今天咱们聊一聊最近大家都很关注的一个话题,就是高速公路上面铺光伏板,这个事情其实在2017年的时候,我们国家就已经建成了第一条这样的高速公路,那么到现在为止,它到底发展到了什么程度它到底有没有办法真正的实现让汽车边跑边充电,没错,这个话题最近很热,那我们就直接开始今天的讨论。咱们先来聊第一趴原理和设计。那第一块儿,我就特别想聊一聊光伏高速公路到底是怎么发电的其实就是它在道路的表面,铺一层特殊的高透光的钢化玻璃。然后这个玻璃它是可以承受车辆的碾压的,并且在它的下面是光伏电池板,它是可以把光能直接转换成电能的。原来是这样,那这个路面是不是特别结实对,它这个最上面一层是一个透光的混凝土,然后中间才是光伏板,下面海有绝缘层,它是一个三层的结构。既可以让阳光透下去,又可以保证安全,并且还可以隔绝地下甩气,所以它的使用寿命也会比较长。那你觉得光伏高速公路有哪些比较亮眼的设计亮点,比如说它的整个路面是可以承受重型车辆的,然后它的光电转换效率是比较高的,它可以在冬天的时候自动溶雪,在夏天的时候降温,就它是一个多功能的这种智能的路面听起来真的很未来感,而且它不光是可以给电动车充电,它还可以把多余的电卖回给电网,然后它的维护也特别的简单,就是它里面预埋了传感器,可以实时间控它的状况,所以它的安全性也会更高,它的成本虽然说现在还很贵,但是它在长远来看,是一个交通和能源的融合的非常好的方向。你觉得光伏高速公路在实际应用的时候会遇到哪些?比较,澜解决的问题,首先,就是它的前期投入是非常大的,就每铺一米都要很多钱,然后它的技术也不是特别成熟,所以维护什么的也都还是个问题。它的发电量其实也很难预测,就说它到底能不能够满足城市的用电需求?其实海打个问号,听起来,好像现阶段它还很难大规模的铺开。对,所以现在就是说大家都在鼓励创新,然后也在一些特定的区域进行一些试点的运营。但是要说完全取代传统的道路,或者说完全取代我们的加油站,可能海有很长的路要走。行光伏高速公路的原理设计和挑战。这部分内容咱们就先聊到这儿,休息一下,马上回澜。咱们来进入第二部分,咱们来聊一聊这个光伏高速公路的经济性和环保效益。好,咱们先来问一个大家都很关心的问题,建一条光福高速到底要花多少钱?这个其实它的造价是很高的,就每公里大概要7000万。那比如说像我们刚才说的,山东的试验段,它只有1.08公里,那它的总投资就超过了5000万。这个数字确实不笑,对,不过它这个成本里面大部分都是在于它的特殊的路面材料以及它的光伏组件,还有它的铺设的施工难度很大,所以它的回本周期也很苍所以现在其实还很难去大规模的推广,但是随着技术的进步,材料的创新,它的成本是有望下降的。那如果说要是在山东省的全部的9300公里的高速公路上都铺上光伏板的话,那整个发电量能有多惊人?如果双侧都铺的话,它的总面积是5059.2万平方米,那它的年发电量是可以超过86亿度的,那这个发电量是可以满足差不多80万户家庭一年的用电量,那如果是单侧的话,就是43亿度,那这也是一个非常可观的数字。听起来真的是一个能源的宝库。对,而且,它这个电如果要是说并入电网的话,按照山东地点价来算的话,就是可以有34亿元的发电效益。那如果是双侧都铺的话,就是68亿元。那这个效益就非常明显了,而且它是可以持续几十年甚至上百年那除了这个经济的价值之外,光伏高速公路到底在环保方面有多大的潜力?就是它这个光能转换成电能,它是几乎不产生任何的碳排放的。那它这个大量的光伏板铺设也可以减少我们对传统能源的依赖,那同时它也可以降低交通设施的运营成本。那同时它也可以给城市带来更多的绿色能源那同时它也可以给城市的可持续发展提供一个非常坚实的基础好经济性和环保效益。这部分内容差不多了,咱暂停一下,放点音乐,放松很快回澜咱们来聊第三部分,就是关于光伏高速公路的挑战和未来。那第一个问题,现在光伏高速公路在实际运行当中,到底遇到了哪些比较难解决的问题?首当其冲的就是它的技术还不够成熟,那这个光伏板,它是要承受车辆的反复的碾压,然后还有风吹日晒雨雪侵蚀,那它材料的耐久性和稳定性就特别难保证,那它就很容易损坏,那一旦它损坏了之后,修复起来又特别困难因为它是在路上,所以就影响交通,这确实挺让人头疼的然后,就是这个光伏发电它本身又是受天气影响很大的,那遇到阴天啊雨天夜晚,它就没有办法高效的发电,那它的发电的稳定性就不足,再加上它的建设成本是远远高于传统的道路的,那它的回本周期也很长,所以现在就只能在一些特定的区域进行一些试点的运营。那要完全铺开的话,还面临很多技术和经济上的澜题。那我想问一下,现在除了这种传统的铺设方式之外,还有哪些新的思路可以把光伏和交通结合起来,比如说有把光伏板做成那种遮阳棚,然后架在高架桥上的。这种形式就有上海的虹梅南路高架,那这种形式就不光是可以发电,它还可以给车辆遮阳挡雨,同时还可以降低桥面的温度那这样就可以延长桥梁的使用寿命。同时还可以给两侧的居民区隔绝噪音。那这是一种。这停着就特别实用。对,然后,还有把光伏板当成声屏障的,那就是说在高速的旁边,或者是说在高架的下面,就是那种长长的有一半儿是光伏板,可以吸收噪音的那这种就可以减少对周围环境的影响。那比如说像申嘉湖高速,它就是那种全长1660米的光伏声屏障。那它的降噪系数可以高达0.95,那同时它也可以发电。那这种就是实现了环保和实用的一个双赢。你觉得未来光伏高速公路会往哪些方向去发展,我觉得首先,第一,它的技术会不断的进步,那未来的光伏板会变得更耐用,然后转换效率会更高,同时,它对于恶劣环境的抵抗能力也会更强,那同时,它可能会跟智能系统结合起来,可以实时的去监控它的状况那这样的话,它的安全性和它的维护会变得更高效听起来,好像正在往那个方向走。对,而且现在也有一些地方在试点让光伏高速和储能以及可再生能源进行融合,那未来的话,可能就是不光是发电,它可能是多能的互补的一个系统。然后同时它的成本会不断的降低,效率会不断的提升,那到了那个时候,可能它就会真正的走进我们的日常生活,成为我们交通和能源的一个标配。对,今天咱们聊了这么多,关于光伏高速公路的原理和挑战。然后也看到了,其实它还是有很多很亮眼的设计的,也有很多很有趣的应用虽然说,现在它还没有办法完全的解决所有的问题,但是我觉得它确实代表了未来交通和能源发展的一个非常重要的方向。对,感谢大家的收听,咱们下期节目再见。