2006年,美国的科学家夫妇就提出了这个理念,并成立了公司。
当时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。
他们研究的
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。
由于当年成本高,设想无法量产和实践。
直到前不久,他们才在美国著名的66号公路上铺设了太阳能路面,开始正式实践运行。
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。
然而很短的路,却造价不菲,整体花费达350万欧元(约2300万元)。
昂贵的路行驶条件也很苛刻:这条道只能允许行人和自行车上路,并不对车辆开放。
高昂的成本加上苛刻的保护条件,这条路和中国济南的光伏高速所受的考验相比简直太小了!
虽然只有自行车通行,这条车道在第一个冬季期间还是遭受损坏。
法国在光伏道路上态度很激进。
2016年,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。
法国Colas公司宣称他们的光伏路段其寿命达到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20年。
相比荷兰,法国造光伏路的成本已经降低了一些。
但法国光伏通车路段车辆很少,而济南的南绕城高速,那里每天4万辆车的断面通行量、每年10%到15%的交通增长率,济南路段在设计年限内将承受后轴载重10吨的卡车2400万次的碾压!
济南这项工程最大的难点就在保护光伏电池的材料上。
选择最佳的材料并找到最优化的设计方案没有捷径,只有通过研发团队在实验室里反复的试错配比。
同济大学交通运输工程学院教授、博士生导师张宏超告诉记者:“要做力学的测试、老化的测试、环境侵独的测试,然后根据这些测试结果进行筛除。有的时候你可能做很长时间的实验没有一个可以的,可能又推倒重来,回到最原始的配方去解决问题。”
荷兰和法国光伏公路受考验太少!济南路段背后的技术难度不为人知
在研究过程中发现:透光性和承载力很难兼得!
混凝土太厚,会影响通光量和发电效率;太薄,会导致结构不可靠,承载力就会打折。如何让这种组合最为合理,还需要大量的模拟实验和数据的搜集对比,才能给出最佳的方案。
2年时间,无数次实验实践,才找到了济南路段最终应用的材料!
如果说荷兰法国是先驱,那我们的光伏公路是赶超者:我们路段的设计寿命、力学参数、路用性能等指标远超其他国家,不仅如此,据网络资料介绍,我们这段路段的造价成本还低于荷兰和法国!
如果只计算发电量和造价,这条公路肯定不划算,但光伏公路的意义不仅在于发电!这是未来智能交通、智慧交通的雏形,未来解决车的安全问题,那么就必须由电力来支撑。