2017年12月28日,世界上首條高速公路光伏路面試驗路段在山東濟南正式通車,會發電的高速公路從此不再是科幻小說里的想象,一推出就吸引了社會各界的關注,不過與此同時,也有一些質疑的聲音。
經過許可之后,記者們來到光伏高速公路的試驗路段,走在上面最直觀的感受是摩擦力更大一些,也比正常的柏油路更粗糙一些,通過航拍畫面記者了解到,目前共鋪設兩條高速公路光伏路面,分別是正常行駛車道和應急車道,總長度為1120米,鋪設長度為1080米,目前已有很多車輛在上面通行,其中包括很多大型貨車。
光伏路面表面看上去像是粗糙的毛玻璃,摸上去有些硌手,記者駕車行駛在上面體驗也表示與正常道路沒有區別,從打方向、剎車方面考量都與行駛在普通路面上一樣,沒有任何其他感覺。
光伏路面和普通路面第一個不同點是它是一條會發電的公路,陽光照射在光伏路面上,光伏路面會將光能轉換為電能,并直接并入國家電網。據齊魯交通發展集團光伏路面監控室工作人員介紹稱:“根據實時功率和當天的總發電量,還可以了解到一個預估收益值。”
從2017年12月28日正式通車,到2018年1月22日上午10點,1080米的光伏路面共發電22890度,平均每天發電953度,到夏天發電量估計會提到至4000度以上,全年預計可發電量可達100萬度。目前中國高速公路里程達13.1萬公里,光伏高速公路的發展潛力巨大。齊魯交通發展集團副總經理張西斌說:“過去只是承載一定的荷載,保證交通運行,我們現在既保證交通運行,同時又可以發電。”據了解,發電僅僅是光伏高速公路的一部分功能,光伏高速公路還瞄準了未來的電動汽車市場。“未來電動汽車發展很快的情況下,可以交互充電,不用再到固定的點去充電了,這是最理想的。”張西斌說。
在新設計的光伏高速公路上,電動汽車在公路上行駛的時候,就能實現自動充電,大大節約了充電的時間和成本,而且光伏路面還能為未來超級公路鋪墊必要的硬件設施,大大提高高速公路的通行速度。張西斌說:“我們可以在光伏路面上做一些人工制導,實現在200公里的汽車運行速度,一方面保證它充電,另一方面做一些人工智能實現無人駕駛。”
張西斌預計,隨著無人駕駛技術的發展,光伏高速公路將會有更廣闊的發展空間,“因為道路四通八達,依靠經濟來建的路,山東省15.6萬平方公里,應該說每一個角落都滲透了我們的路,有我們的路就可以帶來電,就可以實現智能化交通。”
目前,高速公路光伏路面的試驗段上,還搭建了氣象監控系統,能夠快速準確地對路面的情況進行處置。在光伏高速路面的實時監控系統中記者了解到,有三組數據是對光伏公路的大氣環境做的監測,數據包括濕度、溫度、以及風速,當數值出現變化的時候,工作人員就會接收到相應的預警,對路面做好消冰以及融雪的準備。在未來,光伏高速公路還將實現自動融雪功能,將電能轉換為熱能,調節自身的溫度,融化在路面的積雪。
按照設計者的構想,在未來光伏高速公路將徹底顛覆人們對于公路的認識,光伏高速公路不僅能發電,還能為走在路上的車輛充電,為未來實現車輛無人駕駛提供各種硬件準備。就在人們對光伏高速公路充滿期待的時候,也有人提出了質疑。
高速公路光伏路面試驗段通車的新聞發布以后,引起了各方的關注。尹也澤是一位光伏行業網站的記者,長期從事光伏行業專業報道,他對光伏高速公路的發展前景有自己的一些疑問。據尹也澤介紹說,包括像平常路邊的屋頂光伏項目,它也會有比較嚴重的陰影,比如灰塵遮擋如果放在路面會更嚴重。按照尹也澤的說法,鋪設光伏高速公路使用的雙玻組件的耐候性是業內公認的,具有抗隱裂,抗蝸牛紋,可是雙玻組件非常怕摔,怕磕碰,容易導致玻璃面發生碎裂,會影響發電量,也會增大運維難度。
另外,尹也澤對光伏路面的除雪融冰功能也抱有懷疑態度,“溫度越高,發電效率在降低,如果給它加熱,它發的電會大量消耗在這上面。”如果光伏路面的個別組件出現損壞,或者地下線纜產生問題,道路養護工作人員該如何處理?除此之外,光伏路面的安全也是尹也澤很擔心的問題,在路面出現車輛碰撞起火的情況下,對于普通的水泥或瀝青路面可能只是車輛本身的問題,但若下面是電器設備,安全隱患就會非常大。
一種新鮮事物的誕生不管成功還是失敗,都要經歷一個實踐過程,就像手機、電腦一樣,在30年前,誰也沒想到它們能發展得如此迅速,深刻影響著我們的生活。對于光伏高速路存在的質疑,光伏高速公路產業化團隊負責人李武介紹說,從1998年開始到從事光伏高速公路項目之前,他一直從事道路鋪設材料相關方面的工作,因為當時處于國內基礎建設發展較快的時期,所以公司經營一直不錯,不過一個偶然的機會,讓他轉移了自己的經營重心,“如果遇到能源危機時,我們作為道路工程師,希望能在公路方面做出一個貢獻。”李武找到了同濟大學的張宏超教授,共同開始了光伏路面的科研攻關和產業化運作。其實光伏發電已經很成熟,這個項目難度最大的一點是將薄如蟬翼的光伏材料,穩定地固定在路面上,不被壓壞。
光實能源光伏路面團隊首席科學家張宏超介紹說:“就是一塊普通的單晶硅的光伏發電單元,大家可以看到就像一塊紙一樣很薄,有一定的變形能力,但是很脆,我們的主要工作就是保護這個光伏發電路面,能夠不被破壞,穩定的發出電力。”
為了解決承重的問題,張宏超和他的團隊一起先后嘗試了上百種方案,花了8年的時間,在經過了無數次失敗,并且經過普通公路測試后,才研制出了符合高速公路鋪設標準的光伏路面。通過在機器上進行500萬次的高速,以及重力的測驗,也在普通的路面進行了測試。
現有的實驗數據,并沒有發現光伏路面經過碾壓出現斷裂或者隱裂的情況,光伏路面的設計壽命為15年,和普通瀝青鋪設的高速路的設計壽命相同。“光伏路面有三層組成,透光混凝土層、光伏發電單元和隔水層,其實這個是一個系統的工程,還要把整個路面進行處理,這是一個綜合性的工程。”張宏超說。
在采訪的過程中,記者發現,相比于剛鋪設時候,后期的發電量是有一個逐漸降低的趨勢。張宏超解釋,這其實跟天氣狀況以及道路表面的灰塵是有關系的。不過在設計初期他們也已經考慮到了這個問題。在光伏路面的表面進行特殊的處理,他能夠憎油、憎污、防酸、防堿,這樣清理起來比較方便,清理起來非常的容易。
高速公路日常的清洗維護就能滿足光伏路面的清潔要求,保證足夠的透光度和發電效率?,F在沒有進行清洗是出于天氣和收集數據更多的考慮,對于光伏路面的融雪功能可能存在的隱患,研發人員也做了回應。
光伏路面研發團隊運營總監張暄介紹說:“光伏路面進行融雪除冰有很多途徑,目前實現的是利用光伏路面發的電,對它的電動噴淋設備進行電驅動,實現路面融雪,現在裝了相應的探測頭,假如氣溫低出現了降雪的時候,就會自動進行噴淋,它所有的動力是來自光伏路面所發的電,另外一種就是預埋線圈進行電加熱,這個主要是根據應用場景的不同。”
研發人員表示,對光伏路面預埋線圈進行加熱,只是將路面的溫度控制在結冰點以上就可以了,并不會出現溫度過高,對發電組件造成傷害的情況。“并不是溫度越高越好,我們并不是把這個溫度加到三十度,四十度,五十度,我們只要控制我們的板面溫度在零度以上,0到5度之間,或者再高一點,0到8度之間,就完全可以實現這樣一個功能。”張暄說。
另外,研發團隊承認目前鋪設的實驗路段造價和瀝青鋪設的路面相比,造價確實要高不少。因為它的上游下游基本都是處于一個零的狀態,因為瀝青畢竟是有著十幾年甚至幾十年的,非常成熟的商業產品,用一個非常成熟的商業產品去比較一個比它功能要多,處于產業化或者研究時期不一樣的產品,是一個不公允的比較,即便處于產業化的初期,我們的產品也達到了國內同類產品的一半。而且光伏高速公路的路面是模塊化生產,鋪設的效率也會比瀝青路面要高,形成產業化后,光伏路面的鋪設效率要比普通瀝青路面要高。
通過在工廠里生產后,運到路面鋪裝,速度更快。同時研發團隊還表示,他們的初衷并不是單單讓高速公路發電這么簡單,而是推動高速公路的電氣化和智能化。
在向大眾公布了這個技術以后,可能會有一些質疑,但是事實上,技術最初定義的時候,我們就不是僅僅聚焦于他的一個發電功能,因為長線公路,特別是高速公路,他全線供電是很難的,光伏路面我們本身希望它能用一種清潔的,就近用電的形式,實現全線的電氣化,全線的電氣化就意味著智能交通,智慧的立體交通,就是我們說的超級公路,就有了一個實現的基礎。
對于很多人猜測光伏高速公路是一個圈錢的資本運作項目,張暄表示,雖然很多投資人和企業對這個項目很感興趣,不過他們還是將更多的精力用在了光伏高速公路的研發和產業化中。
張暄說:“投融資并不是我們的主旨,我們接下來更多的關注的是應用,關注于技術本身的發展,以及跨界融合,以及后面的產業化。”大家最關心的行車和光伏高速公路安全性的問題,從目前掌握的數據來看,完全能夠滿足行車的需要。“在上路之前在室內已經做了大量的實驗,在室內做了幾年的技術積累,按照目前交通和高速通車標準,他是完全滿足高速公路要求的,抗腐蝕,高溫室內試驗全部都做了,經得起考驗,沒問題。”張西斌說。
針對存在的質疑,張西斌認為這是正常現象。在回答這些質疑的同時,也能推動技術進步。“這個產業化還有一定的路要走,應該算是一個風投項目,一個新項目都需要一個過程,開始大家都在謾罵,到問題逐步的解決,到最后形成大規模的產業,就像特斯拉的出現一樣。”
經過許可之后,記者們來到光伏高速公路的試驗路段,走在上面最直觀的感受是摩擦力更大一些,也比正常的柏油路更粗糙一些,通過航拍畫面記者了解到,目前共鋪設兩條高速公路光伏路面,分別是正常行駛車道和應急車道,總長度為1120米,鋪設長度為1080米,目前已有很多車輛在上面通行,其中包括很多大型貨車。
光伏路面表面看上去像是粗糙的毛玻璃,摸上去有些硌手,記者駕車行駛在上面體驗也表示與正常道路沒有區別,從打方向、剎車方面考量都與行駛在普通路面上一樣,沒有任何其他感覺。
光伏路面和普通路面第一個不同點是它是一條會發電的公路,陽光照射在光伏路面上,光伏路面會將光能轉換為電能,并直接并入國家電網。據齊魯交通發展集團光伏路面監控室工作人員介紹稱:“根據實時功率和當天的總發電量,還可以了解到一個預估收益值。”
從2017年12月28日正式通車,到2018年1月22日上午10點,1080米的光伏路面共發電22890度,平均每天發電953度,到夏天發電量估計會提到至4000度以上,全年預計可發電量可達100萬度。目前中國高速公路里程達13.1萬公里,光伏高速公路的發展潛力巨大。齊魯交通發展集團副總經理張西斌說:“過去只是承載一定的荷載,保證交通運行,我們現在既保證交通運行,同時又可以發電。”據了解,發電僅僅是光伏高速公路的一部分功能,光伏高速公路還瞄準了未來的電動汽車市場。“未來電動汽車發展很快的情況下,可以交互充電,不用再到固定的點去充電了,這是最理想的。”張西斌說。
在新設計的光伏高速公路上,電動汽車在公路上行駛的時候,就能實現自動充電,大大節約了充電的時間和成本,而且光伏路面還能為未來超級公路鋪墊必要的硬件設施,大大提高高速公路的通行速度。張西斌說:“我們可以在光伏路面上做一些人工制導,實現在200公里的汽車運行速度,一方面保證它充電,另一方面做一些人工智能實現無人駕駛。”
張西斌預計,隨著無人駕駛技術的發展,光伏高速公路將會有更廣闊的發展空間,“因為道路四通八達,依靠經濟來建的路,山東省15.6萬平方公里,應該說每一個角落都滲透了我們的路,有我們的路就可以帶來電,就可以實現智能化交通。”
目前,高速公路光伏路面的試驗段上,還搭建了氣象監控系統,能夠快速準確地對路面的情況進行處置。在光伏高速路面的實時監控系統中記者了解到,有三組數據是對光伏公路的大氣環境做的監測,數據包括濕度、溫度、以及風速,當數值出現變化的時候,工作人員就會接收到相應的預警,對路面做好消冰以及融雪的準備。在未來,光伏高速公路還將實現自動融雪功能,將電能轉換為熱能,調節自身的溫度,融化在路面的積雪。
按照設計者的構想,在未來光伏高速公路將徹底顛覆人們對于公路的認識,光伏高速公路不僅能發電,還能為走在路上的車輛充電,為未來實現車輛無人駕駛提供各種硬件準備。就在人們對光伏高速公路充滿期待的時候,也有人提出了質疑。
高速公路光伏路面試驗段通車的新聞發布以后,引起了各方的關注。尹也澤是一位光伏行業網站的記者,長期從事光伏行業專業報道,他對光伏高速公路的發展前景有自己的一些疑問。據尹也澤介紹說,包括像平常路邊的屋頂光伏項目,它也會有比較嚴重的陰影,比如灰塵遮擋如果放在路面會更嚴重。按照尹也澤的說法,鋪設光伏高速公路使用的雙玻組件的耐候性是業內公認的,具有抗隱裂,抗蝸牛紋,可是雙玻組件非常怕摔,怕磕碰,容易導致玻璃面發生碎裂,會影響發電量,也會增大運維難度。
另外,尹也澤對光伏路面的除雪融冰功能也抱有懷疑態度,“溫度越高,發電效率在降低,如果給它加熱,它發的電會大量消耗在這上面。”如果光伏路面的個別組件出現損壞,或者地下線纜產生問題,道路養護工作人員該如何處理?除此之外,光伏路面的安全也是尹也澤很擔心的問題,在路面出現車輛碰撞起火的情況下,對于普通的水泥或瀝青路面可能只是車輛本身的問題,但若下面是電器設備,安全隱患就會非常大。
一種新鮮事物的誕生不管成功還是失敗,都要經歷一個實踐過程,就像手機、電腦一樣,在30年前,誰也沒想到它們能發展得如此迅速,深刻影響著我們的生活。對于光伏高速路存在的質疑,光伏高速公路產業化團隊負責人李武介紹說,從1998年開始到從事光伏高速公路項目之前,他一直從事道路鋪設材料相關方面的工作,因為當時處于國內基礎建設發展較快的時期,所以公司經營一直不錯,不過一個偶然的機會,讓他轉移了自己的經營重心,“如果遇到能源危機時,我們作為道路工程師,希望能在公路方面做出一個貢獻。”李武找到了同濟大學的張宏超教授,共同開始了光伏路面的科研攻關和產業化運作。其實光伏發電已經很成熟,這個項目難度最大的一點是將薄如蟬翼的光伏材料,穩定地固定在路面上,不被壓壞。
光實能源光伏路面團隊首席科學家張宏超介紹說:“就是一塊普通的單晶硅的光伏發電單元,大家可以看到就像一塊紙一樣很薄,有一定的變形能力,但是很脆,我們的主要工作就是保護這個光伏發電路面,能夠不被破壞,穩定的發出電力。”
為了解決承重的問題,張宏超和他的團隊一起先后嘗試了上百種方案,花了8年的時間,在經過了無數次失敗,并且經過普通公路測試后,才研制出了符合高速公路鋪設標準的光伏路面。通過在機器上進行500萬次的高速,以及重力的測驗,也在普通的路面進行了測試。
現有的實驗數據,并沒有發現光伏路面經過碾壓出現斷裂或者隱裂的情況,光伏路面的設計壽命為15年,和普通瀝青鋪設的高速路的設計壽命相同。“光伏路面有三層組成,透光混凝土層、光伏發電單元和隔水層,其實這個是一個系統的工程,還要把整個路面進行處理,這是一個綜合性的工程。”張宏超說。
在采訪的過程中,記者發現,相比于剛鋪設時候,后期的發電量是有一個逐漸降低的趨勢。張宏超解釋,這其實跟天氣狀況以及道路表面的灰塵是有關系的。不過在設計初期他們也已經考慮到了這個問題。在光伏路面的表面進行特殊的處理,他能夠憎油、憎污、防酸、防堿,這樣清理起來比較方便,清理起來非常的容易。
高速公路日常的清洗維護就能滿足光伏路面的清潔要求,保證足夠的透光度和發電效率?,F在沒有進行清洗是出于天氣和收集數據更多的考慮,對于光伏路面的融雪功能可能存在的隱患,研發人員也做了回應。
光伏路面研發團隊運營總監張暄介紹說:“光伏路面進行融雪除冰有很多途徑,目前實現的是利用光伏路面發的電,對它的電動噴淋設備進行電驅動,實現路面融雪,現在裝了相應的探測頭,假如氣溫低出現了降雪的時候,就會自動進行噴淋,它所有的動力是來自光伏路面所發的電,另外一種就是預埋線圈進行電加熱,這個主要是根據應用場景的不同。”
研發人員表示,對光伏路面預埋線圈進行加熱,只是將路面的溫度控制在結冰點以上就可以了,并不會出現溫度過高,對發電組件造成傷害的情況。“并不是溫度越高越好,我們并不是把這個溫度加到三十度,四十度,五十度,我們只要控制我們的板面溫度在零度以上,0到5度之間,或者再高一點,0到8度之間,就完全可以實現這樣一個功能。”張暄說。
另外,研發團隊承認目前鋪設的實驗路段造價和瀝青鋪設的路面相比,造價確實要高不少。因為它的上游下游基本都是處于一個零的狀態,因為瀝青畢竟是有著十幾年甚至幾十年的,非常成熟的商業產品,用一個非常成熟的商業產品去比較一個比它功能要多,處于產業化或者研究時期不一樣的產品,是一個不公允的比較,即便處于產業化的初期,我們的產品也達到了國內同類產品的一半。而且光伏高速公路的路面是模塊化生產,鋪設的效率也會比瀝青路面要高,形成產業化后,光伏路面的鋪設效率要比普通瀝青路面要高。
通過在工廠里生產后,運到路面鋪裝,速度更快。同時研發團隊還表示,他們的初衷并不是單單讓高速公路發電這么簡單,而是推動高速公路的電氣化和智能化。
在向大眾公布了這個技術以后,可能會有一些質疑,但是事實上,技術最初定義的時候,我們就不是僅僅聚焦于他的一個發電功能,因為長線公路,特別是高速公路,他全線供電是很難的,光伏路面我們本身希望它能用一種清潔的,就近用電的形式,實現全線的電氣化,全線的電氣化就意味著智能交通,智慧的立體交通,就是我們說的超級公路,就有了一個實現的基礎。
對于很多人猜測光伏高速公路是一個圈錢的資本運作項目,張暄表示,雖然很多投資人和企業對這個項目很感興趣,不過他們還是將更多的精力用在了光伏高速公路的研發和產業化中。
張暄說:“投融資并不是我們的主旨,我們接下來更多的關注的是應用,關注于技術本身的發展,以及跨界融合,以及后面的產業化。”大家最關心的行車和光伏高速公路安全性的問題,從目前掌握的數據來看,完全能夠滿足行車的需要。“在上路之前在室內已經做了大量的實驗,在室內做了幾年的技術積累,按照目前交通和高速通車標準,他是完全滿足高速公路要求的,抗腐蝕,高溫室內試驗全部都做了,經得起考驗,沒問題。”張西斌說。
針對存在的質疑,張西斌認為這是正常現象。在回答這些質疑的同時,也能推動技術進步。“這個產業化還有一定的路要走,應該算是一個風投項目,一個新項目都需要一個過程,開始大家都在謾罵,到問題逐步的解決,到最后形成大規模的產業,就像特斯拉的出現一樣。”