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光伏高速公路新路子,屋顶光伏系统了解一下~
2020年09月14日    阅读量:281    新闻来源:沥青网 sinoasphalt.com  |  投稿

近年来,随着太阳能光伏技术开发运用速度不断加快,太阳能光伏公路技术也得到迅猛发展,其基本原理是将光伏板铺设在公路上,既满足了太阳能光伏技术的占地需求,又可为行驶其上的电动汽车提供电能,车辆无需停车即可完成电能补充。

目前,光伏公路已经在海内外众多城市落地。作为“光伏+”的典型应用场景,光伏公路意味着道路交通可以成为新的能源中心,不仅可以为与高速公路有关的道路基础设施比如道路标识系统等提供电力支持,而且可以为新能源汽车提供动力来源沥青网sinoasphalt.com

然而,无论是国内还是国外,都出现过光伏高速公路失败的案例。

2017年12月28日,位于山东济南的光伏公路竣工通车,试验段全长1120米,光伏路面铺设长度1080米,预计年发电量约100万千瓦时。这条光伏公路的出生带着众多光环,如“世界第一条光伏高速公路”、“最具科技含量的现代化高速公路”、“自带充电、发电和融雪等黑科技功能”等。

然而,这条光伏高速公路开通运行后不到一年的时间,就经历了4次封闭式的施工维修,还屡屡传出有不法分子盗取光伏电路板及线路的问题。2018年8月16日,该公路进行封闭维修,施工后行车道的光伏组件全部拆除并恢复了沥青路面,仅剩下应急车道的光伏组件还在履行它的使命。

无独有偶,2019年,法国世界报《Le Monde》报道称,诺曼底的1公里太阳能公路Wattway彻底失败了。这条运营了还不到3年的太阳能公路曾一度被法国环境部称赞为“史无前例”。

现在,国外所提出的新概念——高速公路屋顶光伏系统,也为光伏高速公路探索了新路子。

不久前,奥地利技术研究院(Austrian Institute of Technology)、弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE)和福斯特工业技术公司(Forster Industrietechnik)为高速公路提出一个新的屋顶光伏系统概念,目的是充分利用公路网络尚未被挖掘的发电潜力。

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(来源:国家太阳能光伏网)

奥地利技术研究院(AIT)已联手德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所和福斯特工业技术公司启动了PV-SUD试点项目,为公路网络太阳能发电创造新的机会。

德国、奥地利和瑞士的几个项目已经表明,光电可以用来为服务区提供电力供应或为隧道提供照明。PV-SUD项目将首先针对繁忙高速公路的屋顶光伏太阳能提出一个概念,并启动一个试点项目。

除了对空间进行双重利用以外,科学家们还期待获得其它积极成果,包括保护路面免受积水和过热的影响。他们还想验证屋顶光伏系统是否会像预期的那样为道路创造增加值,同时对这些概念的实际可行性、技术可行性和经济可行性进行了测试。

该项目的第一部分是开发一个屋顶光伏原型,包括选择光伏组件和支撑结构。其目的是确定光伏系统是否能满足各种不同的要求,包括排水、风负荷与雪负荷、稳定性与抗冲击能力、维护可能性和交通安全等。然后,科学家们将测试该系统是否能够可靠工作。

奥地利技术研究院交通系统中心的一名项目经理Manfred Haider表示,“开发光伏屋顶系统,尤其需要实现以下目标:第一,利用适当的光伏组件技术生产光伏能源;第二,灵活利用道路网络;第三,通过防止路面过热和积水,增加路面的使用寿命;第四,增加额外的噪音防护。”

PV-SUD项目由德国联邦气候行动、环境、能源、交通、创新和技术部(BMK)、奥地利研究促进机构(FFG)、德国联邦交通部和瑞士联邦道路办公室提供资金支持。该项目的研究成果将帮助这三个国家在公路网络中利用光电。

目前来看,光伏公路技术距离大规模应用还面临很多挑战,主要包括新材料、新结构路面的路用性能问题、光伏发电效率问题、行驶中充电的效能问题等。具体而言,主要涉及新材料路面的强度问题,热胀冷缩引起的路面翘曲、路面材料低温开裂、材料紫外老化等问题,路面复杂结构对施工工艺要求极高的问题,组件使用寿命、防水、防腐蚀、耐久、变形、光线不佳情况下的发电效率问题,光伏模块的故障率问题,稳定供电问题,太阳能电池板本身的能量转化效率不高的问题,复杂的光伏发电电势调节问题,电磁共振线圈庞大、感应传输功率低的问题等。虽然现在光伏公路技术还存在许多问题,但随着技术不断进步,将会更好地服务人们的生活。


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