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近日
濟南南繞城高速光伏路面試驗段
光伏路面所在的車道被工程人員暫時封閉進行維修
車輛只能從左側(cè)車道走
近距離看
可見快車道上破損的光伏電池較多
而應(yīng)急車道則問題不大
目前部分電池路面正在更換施工中
2017年12月28日，我國自主研發(fā)的全球首段光伏高速公路在濟南通車發(fā)電，引發(fā)世界關(guān)注。該光伏公路占據(jù)兩個車道，總長度1080米。
此前，2017年12月28日下午，我國首個承載式光伏高速公路試驗段正式建成通車。據(jù)了解，這也是世界首次將承載式光伏路面技術(shù)應(yīng)用到通行要求最為嚴(yán)格的高速公路上。
爛
在濟南南繞城高速公路光伏路面現(xiàn)場看到，一塊塊玻璃板樣的東西鋪在地面上，呈現(xiàn)出與其他高速公路不同的灰白色。投資建設(shè)單位齊魯交通發(fā)展集團施工負(fù)責(zé)人介紹，光伏路面結(jié)構(gòu)總厚度不超過3厘米，由3層構(gòu)成。最表層為透光混凝土路面，具有高強度和超過90%的透光率；中層為光伏板，也就是發(fā)電的原件層，可利用路面空閑時間吸收陽光發(fā)電；底層為用來隔絕下方濕氣的絕緣層。
公路最上面一層類似毛玻璃的半透明材料，是一種叫做光伏面板的高科技合成物質(zhì)，其表面還覆蓋有一層“透明混凝土”，擁有超高抗壓能力，可以承載各種重量級的汽車通過。除此之外，其表面粗糙，摩擦系數(shù)高于傳統(tǒng)瀝青路面，在保證輪胎不打滑的同時，還擁有較高的透光率，可以讓陽光穿透它，使下面的太陽能電池把光能轉(zhuǎn)換成電能，實時輸送上電網(wǎng)，就好像一個巨大的“充電寶”。
雖然“身板單薄”，但在光伏路面上行車絲毫不受影響。山東省公路檢測中心依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對光伏路面承重能力和抗滑性能等路用性能指標(biāo)進行了專業(yè)檢測，各項指標(biāo)均滿足國家相關(guān)規(guī)定，合格率100%。
齊魯交通發(fā)展集團董事長徐春福介紹，試驗段光伏路面鋪設(shè)長度1080米、鋪設(shè)凈總面積為5875平方米，鋪設(shè)主行車道和應(yīng)急車道；分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電裝機容量峰值功率817.2千瓦，預(yù)計可實現(xiàn)年發(fā)電量約100萬千瓦時。
目前，試驗段已經(jīng)實現(xiàn)為路燈、電子情報板、融雪劑自動噴淋設(shè)施、隧道及收費站提供電力供應(yīng)，余電上網(wǎng)；未來還將推出電子標(biāo)志標(biāo)線、路面電熱融雪等功能。
“光伏路面利用現(xiàn)有道路資源，無額外占地、無污染排放，對于節(jié)能減排、改善我國能源格局具有深遠意義。”徐春福說，以山東省為例，已通車高速公路緊急停車帶和外側(cè)行車道總面積約為6700萬平方米。如果全部鋪設(shè)路面光伏設(shè)備，年發(fā)電量可達156億度，年減排二氧化碳1550萬噸，直接效益可達198億元。
相比較于用路面發(fā)電，光伏高速公路為電動汽車提供無線充電的可能性，更讓人們對它充滿期待。不過，這一愿景的實現(xiàn)仍需時日。“電動汽車在行進中無線充電，實驗中已經(jīng)證明是可行的。”徐春福告訴記者，出于安全性和電動車保有量不足等因素考慮，試驗段尚未涉足無線充電；但未來將開展的功能中，汽車移動無線充電、互聯(lián)網(wǎng)覆蓋、大數(shù)據(jù)集成與分析都是重要的組成部分。
可快速修復(fù)，維護成本比普通高速公路低
光伏路面要走進更多人的生活，目前主要障礙是建設(shè)成本。研發(fā)人員介紹，光伏路面建設(shè)成本比普通高速公路高出不少。“但隨著產(chǎn)業(yè)協(xié)同和技術(shù)進步，其成本有很大下降空間，推廣價值也更大。”
維護方面，實驗室數(shù)據(jù)顯示，光伏路面比普通高速公路的維護成本要低。“風(fēng)吹、雨水沖刷就能實現(xiàn)清洗，一星期左右清洗一次就可以。”研發(fā)人員介紹說，光伏路面采取了模塊化設(shè)計，出了問題也可以快速修復(fù)。
可自動加熱除冰雪，還能引導(dǎo)無人駕駛
光伏智能道路還有一個特殊功能,即可以通過路面結(jié)冰檢測系統(tǒng)，實時感知路面結(jié)冰情況，從而自動開啟電力加熱系統(tǒng)，及時除去道路冰雪。在此之前,我國道路管理部門通常采用人工、機械或者撒布融雪劑的方法除雪，這種方法一般會對道路以及環(huán)境造成污染，且人工強度較大。
提供核心技術(shù)的同濟大學(xué)教授告訴記者，通過與信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)的銜接，光伏路面還將實現(xiàn)道路與車輛的信息交互，為無人駕駛提供前置性技術(shù)支持。比如，通過接入光伏智能道路信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、道路內(nèi)置的車輛定位系統(tǒng)，可以實現(xiàn)車輛之間以及車路之間的信息交互，達到真正意義上的車路協(xié)同，從而實現(xiàn)汽車自動駕駛引導(dǎo)。而交通管理部門可以根據(jù)實時交通信息和大數(shù)據(jù)分析結(jié)果，對交通實現(xiàn)系統(tǒng)化和精細化管理。例如，可以通過該系統(tǒng)進行整個城市或區(qū)域的車輛網(wǎng)絡(luò)化調(diào)度；也可以通過更改某條道路或某個路口的標(biāo)志標(biāo)識實現(xiàn)局部的交通控制。
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