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光伏高速公路节能无污染

时间: 2018-01-29     来源: 中国建设报

袁军宝

由于路面能发电、未来还可能为行进中的电动汽车无线充电——光伏高速公路的出现,引发人们对未来智慧交通的无限遐想。在电动汽车加速普及、自动驾驶技术逐渐被人们接受的新技术潮流下,推动道路信息化、实现路车协同也被提上日程,智慧交通似乎离我们已渐行渐近。

高速公路或可变身发电站

近日,位于济南绕城高速南线的全国首个承载式光伏高速公路试验段正式建成通车。这段光伏路面全长约一公里,路面呈现出与其他高速公路不同的灰白色。据工作人员介绍,光伏路面由三层构成,最表层为透光混凝土路面,具有高强度和超过90%的透光率;中层为光伏板,可利用路面空闲时间吸收阳光发电;底层为绝缘层,三层结构总厚度不超过3厘米。

虽然“身板单薄”,但在光伏路面上行车丝毫不受影响。经过专业检测,光伏路面承重能力和抗滑性能等路用性能指标均满足国家相关规定,合格率达到100%。

更引人关注的是光伏路面的新功能。试验段光伏路面铺设长度为1080米、铺设净总面积5875平方米,铺设主行车道和应急车道;分布式光伏并网发电装机容量峰值功率达817.2千瓦,预计可实现年发电量约100万千瓦时。

目前,试验段已经实现为路灯、融雪剂自动喷淋设施、隧道及收费站提供电力供应、余电上网。“光伏路面利用现有道路资源,无额外占地、无污染排放,对于节能减排、改善我国能源格局具有深远意义。”齐鲁交通发展集团有关负责人徐春福表示。据悉,山东已通车高速公路紧急停车带和外侧行车道总面积约为6700万平方米。如果全部铺设路面光伏设备,年发电量可达156亿千瓦时,年减排二氧化碳1550万吨。

光伏路面维护成本低、可快速修复

光伏高速公路有望为电动汽车提供无线充电,更让人们对它充满期待。不过,这一愿景的实现仍需时日。“电动汽车在行进中无线充电,实验中已经证明是可行的。”徐春福表示,出于安全性和电动车保有量不足等因素考虑,试验段尚未涉足无线充电;但在未来将开发的功能中,汽车移动无线充电、互联网覆盖、大数据集成与分析都是重要的组成部分。

光伏路面走进更多人的生活,当前面临的主要障碍是建设成本。据参与项目研发的山东光实能源有限公司总经理李武介绍,光伏路面建设成本比普通高速公路高出不少。“但随着产业协同和技术进步,其成本有很大下降空间,推广价值也更大。”在维护方面,实验室数据显示,光伏路面比普通高速公路的维护成本要低。“风吹、雨水冲刷就能实现清洗,一星期左右清洗一次就可以。”李武说,光伏路面采用模块化设计,出了问题也可以快速修复。

值得关注的是,济南试验段把承载式光伏路面建到了高速公路上,目前已经有许多国家开展了类似的探索,法国、荷兰、韩国等国家已经在城市或乡村道路建设了类似的项目。

智慧交通渐行渐近

近年来,铁路的信息化、汽车自动驾驶技术等交通领域的变革,让人们对于交通出行的智慧化有了新的期待。

“光伏路面技术是交通基础设施产业朝着智慧交通目标行进的一次技术创新和储备。”长期从事光伏路面研究的同济大学教授张宏超表示,未来智能电动车的发展离不开公路的电气化。光伏路面提供的能源供应,将使公路真正成为智慧交通的空间载体、能源和信息交互平台。

在徐春福看来,电气化的下一步是形成车路协同,也就是车与路的能量和信息交互。通过互联网和定位引导的多重信息交互,实现车辆状态信息、行驶参数以及海量数据的上传下行,并通过光伏路面的定位点获取精准信息,实现交通系统在统一指挥下的有序通行和无人驾驶,真正达成绿色、安全、高效的智慧交通核心目标。

张宏超认为,一旦实现光伏路面与智能车辆的能量和信息交互,必将改变未来的交通模式,促进相关产业的全面升级换代。他说:“这些技术的实现尚需时日,但相信这一天并不遥远。”

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