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[国外桥梁] 突破高成本瓶颈太阳能“路”有多远 [复制链接]

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weixinyu 发表于 2017-5-8 11:08:09 |显示全部楼层 |          |
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       在公路和桥梁上安装太阳能电池板早已不是什么新鲜的话题了,比如德国阿沙芬堡高速公路,在隧道内安装太阳能板;英国的“黑衣修士”大桥,在原有桥面上安装太阳能光板;意大利A18高速公路,在废弃的高架桥上安装太阳能设备。这样的例子数不胜数。然而,如今获取太阳能源的方式即将改变。
0 q( K' x1 S: G' {       近期,全球正在开展这样的试验——将太阳能发电装置直接安装在路面,而无须占据外部空间。这一研究有两个最为重要的特点:一是太阳能装置安装在路面,极为高效地利用了地表面积和空间。二是路面有钢化玻璃或其他特殊材料,可以保护太阳能电池板等发电装置。4 k$ d; d' p$ Z, Z- f/ a
       从目前来看,尽管太阳能公路面临着成本高、推广难的困境,但是随着科技的发展,以及低碳、环保理念的深入人心,太阳能公路或许就会成为行业的焦点。6 A/ W# Z; m9 u* |% s1 r6 i2 r# `

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荷兰:开启太阳能公路测试

早在2014 年10 月,荷兰就已经修建了世界上第一条太阳能公路。这条路位于荷兰北部城市克罗曼尼,由荷兰应用科学研究院、皇家Imtech 科技公司等联合开发。道路并不长,仅有70 米,宽度为2 米。然而这么短一条路,却造价不菲,整体花费达350 万欧元(约2300 万元)。

这条公路的表面有一层1 厘米厚的钢化玻璃,看起来整个路面是透明的,玻璃底下安装着太阳能电池板。太阳能电池板所发电能可供路灯、交通灯、路标等使用。目前,这条道只能允许行人和自行车上路,并不对车辆开放。

从2014 年10 月到2017 年10 月的这3 年,这条路处于测试阶段,专家们会详细记录相关数据信息。经过测试,该路段每平方米年产电量约70 度,整条路的年产电量为9800 度,足够3 户家庭充分使用一年。

其实,对过往行人来讲,这条太阳能公路与普通公路相比,并无本质区别,它只是能够吸收太阳能而已。很多人甚至都没有发现这条道路与普通公路有什么不同。

但是,反对的声音也从四面八方传来,并且集中在“成本太高”这一点上。与投资的350 万欧元相比,这条路年产电量总价值不到5000 欧元,收回成本显得遥遥无期。

尽管如此,荷兰经济部长Henk Kamp 仍然对太阳能道路充满信心,他认为随着技术的进步,未来太阳能道路的造价会大幅降低,并且,最为重要的是,世界第一条太阳能道路的修建,“表明了荷兰在可再生能源领域的领导者地位。


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美国:为66 号公路铺设太阳能面板

尽管荷兰建造了世界第一条太阳能公路,但其实太阳能公路的研究工作,却最早始于美国。美国的一对叫Scott Brushaw 和Julie 的科学家夫妇,早在2006 年就提出了太阳能公路的概念,认为能通过太阳能电池板,替代传统沥青,从而充分利用太阳光照。同年,他们成立了一家叫Solar Roadways 的公司,专门研究太阳能在地面场景的应用。

Brushaw 夫妇于2013 年启动试点项目,与荷兰那条道路不同,他们将关注点聚焦在停车场路面上。因为停车场作为一个试验点,空间大小足够,并且能通过所发电量,部署LED 光源。他们设计的太阳能面板与众不同,看上去像一个个特殊设计的六角形,整个停车场路面都由这种含有太阳能组件的玻璃块组成。最表面的透明玻璃所使用的材料叫低铁玻璃,它不仅具有很高的透明度,还有很强的负荷力与牵引力。

太阳能路面不仅能通过LED 灯组成方向指示用的箭头,同时还加入了导热元件,冬天下雪时不用担心积雪堆积。所产生的多余电量,能够返回给电网。按照Brushaw 夫妇的设想,未来还将加入针对电动汽车的无线充电功能。

然而,与荷兰太阳能公路一样,Brushaw 夫妇的太阳能公路仍然面对生产成本高的问题。目前Solar Roadways 的产品均由手工制成,还无法投入量产。

Brushaw 夫妇的研究工作得到了政府的大力支持。美国能源局、美国联邦公路管理局等多次对其进行研究经费专项拨款,以期降低成本,尽快将太阳能公路、太阳能高速公路的梦想变为现实。

近期,他们在美国著名的66 号公路上铺设了太阳能路面,预计今年年底就能实现铺设目标。”


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法国:新材料助推太阳能公路

与荷兰、美国相比,法国对太阳能公路的态度无疑更加激进。2016 年1 月,法国政府对外宣布,正式开启太阳能道路项目,未来5 年,法国将修建全球里程最长的太阳能道路,总里程达966公里,分布于法国各地,能为法国500 万人提供太阳能电力。目前,该项目招标工作已经完成,并正式进入技术测试阶段。

该项目合作方为法国著名交通基础设施建设领军企业Colas集团。与使用钢化玻璃的解决方案不同,Colas 发明了一种叫Wattway 的薄膜,其厚度仅7 毫米。然而在这样的厚度之下,Wattway 不仅能防水,还能承受汽车碾轧,Colas 曾测试车辆碾轧100 万次,铺设有该薄膜的路面也没有损坏。

并且,薄膜上附有颗粒结构,可模拟传统路面,附着力表现相当,确保车辆不会出现打滑等不良状况。Colas 公司宣称,其寿命达到10 年,在人流、车流不大的停车场或街区,该薄膜的使用寿命能达到惊人的20 年。

另外,经过测算,这种太阳能公路4 米长就能提供一户家庭除供暖外的其他所有用电需求,1 公里这样的路段,则能满足5000 人。当然,法国环境和能源管理局考虑得更为全面、长远,希望该项目不仅能作为家庭用电,还可以为交通、电动汽车等提供电能。

Wattway 的优势在于相对低廉的成本,虽然官方并未透露其具体价格,但因为Wattway 这种方案只需将薄膜铺设到道路上,并不需大规模基建作业,可以节省不少人工和建筑施工成本,这也为法国打造全球最长里程太阳能道路奠定了基础。

(编译/ 赵帝)


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