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西方学者:中国产业基础无惧,令人惊叹的是高速铁路竟能发电!

发布日期:2025-10-10 03:52:52|点击次数:56

在推动碳达峰、碳中和的大背景下,公路运输的碳排放占交通运输整体的74%,这也成了绿色出行路上的一个难题。

光伏高速应时而生:在高速公路上铺设太阳能板,车辆一边行驶一边充电,还能为电网输送绿色电能。

在2017年,我国建起了全球第一条光伏高速试验段,开创了新能源和交通的结合新局面。西方专家都纷纷感叹:真厉害啊,居然能在高速路上发电!

我国第一条光伏高速公路现在运转状况怎么样呢?

光伏高速的技术原理

光伏高速最讲究的就是把太阳能光伏技术和公路承载技术巧妙结合起来,这样一来,既能发电,又保证车辆安全畅通,真是两全其美的道路环境。

这个目标看起来挺容易的,但在实际操作中可不是那么一回事,碰到不少技术难题。

路面得有足够的承重和摩擦性能,虽然传统的沥青路面挺耐用,可它不能直接支撑光伏板。

玻璃光伏板虽然透光率挺高,但它容易碎,不太适合高速行驶的路段。

所以,我国在第一条光伏高速试验线路上,尝试用了三层的结构布局。

最上面那一层是用透光混凝土做的路面,选用了新型半透明材料,不仅透光率高,还很抗压,摩擦系数还比普通沥青路面要好,能保证小型电动车和中型货车安全通行。

中间那一层是光伏板层,这层光伏板白天靠吸收太阳光发电,还能通过提前布置的电磁感应线圈给电动汽车无线充电,基本上就是边跑边补能的想法。

底部那层是绝缘保护层,不仅能挡住地下水汽对光伏板的侵蚀,还能延长整个系统的使用寿命。

在技术方面,光伏高速还得应对气候和环境带来的考验。

冬天一到,积雪一堆,光照就受阻,发电效率也跟着打折扣,还得当心路面滑得厉害。

说到这个,光伏路面可以把太阳光的一部分变成热能,用来融化冰雪,确保行车安全没问题。

光伏高速的发电量,不光能给车辆充电,还能并入电网,供公共能源系统使用,提供干净电力。

国外的实践经验显示,这技术是行得通的。

2016年,法国搞了一条单向太阳能公路,长达1000米,宽2米,每年能产出大概28万度电,基本够一个有5000人居民的小镇的公共照明用。

我国的第一条试验段在设计上更讲究,不光保证了承载的功能,还提前留出了无线充电接口,这样一来,为今后电动汽车的智能化发展打下了坚实的基础。

光伏高速技术遇到的难题,不是单纯某个技术能搞定,而是要把材料科学、光伏发电和交通安全这些领域紧密结合起来,好让它们在高速公路这个高压环境下持续稳定地工作。

我国首条光伏高速试验段现状

我国第一条光伏高速试验段位于山东济南绕城高速南线,长度是1.08公里。主行车道上的光伏铺设宽度为3米,而应急车道上则是2.44米,总面积达到5875平方米。

这个试验段不光是铺设了光伏板,还留出了电磁感应线圈,将来可以为电动车提供无线充电的可能性。

这段试验路一建成,就成了国内光伏高速的示范项目,而且还是全球第一条可以供科研用的光伏高速公路。

在实际开跑的过程中,光伏高速路显露出了不少好处。

这块光伏板白天把阳光转化成电能,年发电量差不多有100万度,这些电既能用来沿线照明,也可以接入电网,供应附近的社区用电。

按照山东省高速公路通车里程9300公里来算,如果采用首批试验段的单侧铺设方案,光伏覆盖面积能超过五千万平方米,年产电量可以达到86亿度。用目前的电价估算,这样的发电收入每年大约能带来34亿多元的效益。

不过,试验段也暴露出一些技术上的难题。

数据显示,这条光伏高速刚运行了8个月,就进行了4次维修,主要遇到的麻烦有路面上的光伏板出现微裂缝,以及接线老化的问题。

这意味着,尽管光伏高速在科研方面意义重大,可它在商业化和大面积推广上,还得克服不少技术难题。

试验段的主要任务是科研探索,经过不断的试验和调整材料、结构以及维护方法,积累经验,铺垫未来大面积建设的基础。

而且,光伏高速在冬天里展现出了特别的优势。

靠光伏板吸收太阳的能量,然后变成热能,不仅能帮忙少堆冰雪,还能确保车辆安全通行。

这样一来,这个设计还能把光伏板的利用率发挥到最大,保证全天候都能发电。

第一段试验的结果表明,光伏高速不仅能有效回收能源,也为电动汽车的发展打下了基础,还为咱们国家的绿色交通体系提供了坚实的支撑。

光伏技术发展潜力

光伏高速不仅不仅局限于铺在路面上,还能广泛应用在高速公路的各种设施上,打造出一个多功能的新能源利用系统。

像上海虹梅南路高架这样,光伏板就安在高架桥上,变成了一个遮阳棚,算是个典型的例子。

光伏板除了可以挡阳挡雨,提升行车的舒适感,还能为两边的居民区隔开部分噪音,做到降噪和发电两不误。

高架桥上的光伏板一年下来发电量挺可观,维护起来也相对简单,运行状态稳稳当当,算是对地面铺设光伏高速公路的一种补充和改进。

像申嘉湖高速这类例子还不少,沿线的光伏板既能当做声屏障,又能发电,总长1660米,降噪效果特别棒,达到0.95,基本上隔音一流。每年还能产出86.7万千瓦时的电,差不多能节省284吨标准煤,效果相当不错。

这种用法说明,光伏技术不仅能为交通运输带去绿色电能,还能改善沿路环境,提高居民的生活品质。

展望未来,这种光伏高速很有可能在更大范围的高速公路网络中得到推广。

电动车不断增加,充电条件也得跟上,光伏高速这一新能源充电网的重要角色也会变得越来越凸显。

利用高架桥、声屏障和路面三者的合理组合布局,既能全面回收能源,又能有效保障交通的安全。

今后光伏高速路的设计,或许会跟智能电网和储能系统结合起来,搞个“即发即用”的模式,这样能源利用率会大大提升。

虽然现在技术和费用方面还有一些障碍,但光伏高速的前景还是相当不错的,潜力非常大。

要从科研研究走向商业应用,可得不断提升材料的性能表现,增强光伏板的耐用性,降低施工的花费,还得完善维护的体系结构。

在政策扶持和技术进步的带动下,光伏高速不仅是交通领域的一大绿色革新,还很有可能成为我国新能源战略的关键力量,为达成双碳目标提供坚实的保障。

结语

光伏高速作为新能源和交通结合的创新探索,彰显了显著的环保意义和能源开发的巨大潜力。

第一条试验线路在科研试验和实际应用中都收获了不少成效,不过也展现出了耐用性不足和维护方面的难题。

将来,利用高架桥上的光伏发电、声屏障以及路面集成方式,光伏技术会在高速公路网络上打造出多功能的能源使用体系,不仅能为电动汽车充电提供保障,还能改善沿线的环境,真是一举多得。

随着技术不断完善和政策的推动,光伏高速公路很有可能从科研试验阶段逐步走向大规模的商业应用,成为我国推动绿色交通和能源转型的关键支柱,为完成碳达峰、碳中和的目标添砖加瓦。

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