2017年12月28日,齐鲁交通发展集团有限公司(以下简称“齐鲁交通”)投资建设的世界首条高速公路光伏路面试验段在山东济南绕城高速南线正式通车。这是继今年9月29日开通全国首例光伏路面示范区之后,齐鲁交通在光伏路面领域的又一次重大突破,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,再次刷新了公众对未来交通的期望。
该项目自2016年12月启动,齐鲁交通与同济大学、光实能源联合,开展产学研用深入合作,重点对光伏路面技术深化和工程应用进行产业化研究,对基本体系设计、工业组件生产、衍生品开发等方面进行系统攻关,成功将道路交通功能、发电功能集成于新型光伏路面,采用“透光混凝土+光伏发电组件+绝缘防护”的三层结构,其设计寿命、力学参数、路用性能各项指标均高于现有沥青混凝土路面。
为确保技术适用性,齐鲁交通于今年9月份建设了160米普通路面示范区,进行了一系列应用型测试,进一步提升核心技术、材料工艺和周边系统。在此基础上,齐鲁交通发展集团在济南绕城高速南线行车道和紧急停车带开工建设了世界首条高速公路光伏路面试验段。
该试验段全长1120米,光伏路面铺设长度1080米,净总面积5875平方米,分布式并网发电装机容量峰值功率817.2千瓦,采用全额上网模式并网发电,预计年发电量约100万千瓦时,其经济效益非常可观。
该试验路段目前已实现的功能有为高速公路路灯、电子情报板、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。除发电并网功能外,该试验段的核心作用是通过设置各种严苛的外部试验条件,对技术及产品本身进行试验和验证,为光伏路面技术深化和工程应用产业化研究奠定基础。将来,随着技术升级和关联产业的融合,光伏路面将逐步实现电子标志标线、汽车移动无线充电、路面电热融雪、互联网覆盖、大数据集成与分析等功能。
光伏路面的产业化将引发光伏发电、交通产业、汽车行业的新革命,突破能源供给限制,改变东、西部地区未来能源结构,逐步实现移动充电、智慧引导、路车联动、无人驾驶技术跨越发展。
车辆通行光伏高速会打滑吗,有辐射吗?
12月20日,山东省公路检测中心对光伏路面承重能力和抗滑性能等路用性能指标进行了专业检测,路用性能各项指标均满足国家相关规定,合格率达到100%。
其表面粗糙,不会形成镜面反射,更不会危及驾驶安全。电磁辐射符合国家相关规定。
该试验段已通过验收,满足高速公路的设计标准和高速公路通行条件要求,大小车辆均可通行。
光伏高速公路成本如何?
该试验段成本目前还不到国外相近技术应用成本的一半。建设成本和维护成本有待进一步形成产业能力后,统计分析形成权威数据。目前的试验段主要是验证工程可行性、发现问题、深化研究,逐步实现可替代性。
试验段项目投资主要包含技术研发、建设、电力配套、产业配套等各项费用。作为世界首条高速公路光伏路面试验段,首要意义在于技术研发创新和产业融合引领,目前正在研发试验,处于技术孵化期,尚未进入产业化阶段,还不具备商业性成本分析条件。
维护成本需进入运营期后,根据分析期内实际投入费用进行成本测算。
光路路面的发展有赖于道路工程和光伏发电工程技术的共同进步,随着产业化投入加大,技术研发突破,光伏路面成本将随之下降。例如新型的钙钛矿光伏发电电池,光电转换率更高,价格更便宜,约有60%的成本下降空间。
光伏路面产业本身是一个公共服务产业,是一种人民群众日益增长的新的社会需求,具有巨大社会效益,不能单纯以经济效益进行评判。
车辆通行光伏高速可以移动充电吗?
光伏路面是未来电动汽车移动充电的最佳载体。电动汽车的无线充电技术日臻完善,国家正在制定相关的技术标准和规范,相信2018年会有商用产品面世。
光伏高速公路后期如何运营?
光伏路面作为依托传统高速公路而生的新业态,已经实现了交通基础设施和光电新能源两大领域的初步融合。未来的运营有如下思路:
一是自用及并网发电。
一方面可以解决高速公路沿线服务区、隧道等用电需求,降低高速公路运营成本,另一方面可满足公路沿线企业居民用电需求,伴随“一带一路”等战略规划的实施发挥更大的社会效益。
二是电动汽车无线供电。
未来通过利用光伏路面的沿线电力供应和成熟的无线充电技术,使光伏路面成为共享的车辆非接触式能量供应平台,也为光伏高速公路运营企业带来新的赢利点。
三是自动驾驶引导服务。
作为传统高速公路通行的增值服务,远期依靠光伏路面电力支持和内建信息网络,实现车路信息交互和能量交互,建立智能交通系统,实现汽车自动驾驶引导、车联网和整个社会范围内的车辆网络化调度。
四是相关优质资产整合上市。
通过持续的科技创新,光伏高速公路应用场景不断拓展,建设成本不断降低,未来可将光伏路面上下游产业装备制造、设计施工及路面资产等作为优质资产打包上市,获得资本市场收益。
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