从火爆全网到音讯全无,争议不断的“光伏公路”,如今怎么样了?

常言道:“千年大计,交通先行”。

规划建设交通一直以来都是国家大计,尤其在“双碳”目标和“十四五”规划的共同推动下,绿色低碳交通已然成为当代城市高质量发展的必然方向。而光伏发电,作为一种绿色低碳能源,凭借着清洁、无限量、不受地域限制等诸多特点,在交通领域被广泛运用。

近年来,光伏加油站、光伏车棚、光伏地铁站……类似的项目屡见不鲜。

6月20日,由山东高速起草的山东省地方标准规范《高速公路边坡光伏发电工程技术规范》,经山东省市场监督管理局批准正式发布,更是一夜之间就带火了“光伏+高速公路”。相关企业股价应声而涨,甚至有人预测它会是下一个超级赛道!

然而,在众多与之相关的概念当中,却有这么一个名词,它曾经火爆全网,如今却很少被人提及。

什么是光伏公路?

光伏公路,即承载式光伏路面技术,是指将符合车辆通行条件的光伏发电组件直接铺设在道路路面上,从而实现太阳能发电及其他关联功能的技术。通俗地说,这种高速公路最上面一层是类似毛玻璃的半透明新型材料,摩擦系数高于传统沥青路面,保证轮胎不打滑的同时,还拥有较高的透光率,可以让阳光穿透它,使下面的太阳能电池把光能转换成电能,并将之实时输送上电网。

在新能源汽车日渐普及的今天,如果能通过路面解决续航问题,它的价值将不言而喻。

于是在万众期待之下,2017年12月28日,具有完全自主知识产权的世界首条高速公路光伏路面试验段在济南正式通车。这条全长一千多米的“光伏高速”可将光能转换成电能,不但能随时融化积雪,还会实时将电力输送上电网,就像一个巨大的“充电宝”。同时路面下预留了电磁感应线圈,未来可实现电动汽车边跑边充电。据了解,这是世界首次将承载式光伏路面技术应用到通行要求最为严格的高速公路上。

哪怕已经过去5年,我们依然能够从当时媒体的报道中找到一些零散信息。

新华社曾报道,光伏试验路段通车后虽经历雾霾、雨雪等多种天气,整体发电能力依旧达到预期,104天总发电量达9.602万千瓦时,日均发电约923千瓦时。上网电价由政府补贴和标杆电价组成,总计为0.85元/千瓦时。这相当于每天发电收入约785元,发电104天收入8.2万余元。若据此计算,试运行8个月,发电收入约为18.8万余元。

当然,撇开成本谈效益是不可取的。

光伏高速公路的路面造价为3000元每平方米,大大高出于传统沥青路面的300~500元每平方米。据介绍,这段光伏路面净总面积5875平方米,粗略算一下,总造价约1760万。

好在这个项目从一开始就是在不具备商业可行性的前提下上马的,投资方是一家国企,该项目的一名负责人曾表示:“这应该说是一个长远的战略决策,目前还是一个风投项目。”

可即便早有准备,光伏公路实际暴露出的问题,依然比实验室数据测算要严重的多。

2018年1月2日,也就是光伏路面通车第六天,工作人员在例行巡查时发现路面遭破坏,一块透明混凝土面层遗失,另七块面板有遭重击痕迹。坊间一度怀疑“黑手”是对技术感兴趣的专业团队。但最终据警方调查和专家会商,认为“应是大中型车辆高速行驶中产生颠簸,车载悬挂物对路面造成损坏”。

同年7月3日,一篇题为“光伏高速公路运行半年破损多如‘牛皮癣’”的自媒体文章,又将这条“网红公路”拉回到人们的视野。与刚通车时相比,伤痕累累的路面让许多人吃惊不已。

最终,在投运仅一年零四个月后,原本约1公里长的光伏路面仅剩十米左右,大部分已被新铺设的沥青路面取代,这也宣告着我国在光伏公路的首次大规模应用试验以失败告终。

一条兼具发电与通行功能的光伏路面既要考虑复杂的路面性能,还得兼顾光伏路面的透光性和承载力,否则一旦出现裂缝或蒙尘,预想的行车质量和发电效益都打了水漂。作为光伏+交通的一次大胆尝试,光伏高速公路遭遇的尴尬是显而易见的,但作为承载式光伏路面技术的一次实践应用,其科研方面的价值却十分巨大。

在国外,也曾出现过光伏高速公路失败的案例。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”。

Wattway包括2,800块光伏电池板,在前往诺曼底北部小镇Tourouvre-au-Perch的路上,里程大约一公里。其建筑商建筑集团Colas表示,太阳能电池板上覆盖着含有硅的树脂,其强度足以抵御18轮车的交通堵塞。建筑商承诺,这条公路年产量约为150,000千瓦时,足以满足5000户家庭供电。遗憾的是,它在2018年的产能不到80,000千瓦时,到2019年7月时已经不足40,000千瓦时。

彼时,这条道路上的裂缝随处可见,由于磨损造成的损坏,部分路段不得不拆除,项目最终以失败告终。

光伏公路的建设需要考虑多种技术因素,如新材料与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,部分路面需要考虑复合结构单元如融冰融雪功能、路面降温功能、附加景观功能、余热利用、电力利用、人路信息交互、车路信息交互等。随着这些问题逐渐被明确并得到解决,光伏公路技术将不断完善,很快便会更好地服务人们的生活。

目前国内在建项目情况

虽然光伏公路的实用性还需要经受更多的考验,但是我国在该领域的实践和探索已经走在了世界前沿。

而依托我国光伏产业在全球的领先地位以及我国全球之最的公路里程,光伏公路有着巨大的未来前景。一旦相关技术成熟,光伏公路将为我国甚至全球的出行方式带来变革。

浙江杭甬绍高速公路——杭甬绍高速公路于2017年6月26日开工建设,目前仍未建成。

据了解,该“超级高速公路”将采用光伏路面,共分为三层:最表层为透光混凝土路面层,具有强度大、透光率高两大特点;中间层为光伏面板,光电转化,利用路面空闲时间吸收阳光发电;第三层为绝缘层,既有对光伏面板的物理保护作用,又防水防潮。同时,路面下还预留了电磁感应磁圈。未来,随着电动车无线技术的配套,可实现电动车在此路段行驶过程中,边跑边充电的功能需求。

这条“超级高速公路”计划在今年正式通车,率先为杭州亚运会服务。

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