在双碳目标的引领下,光伏正走进各行各业,成为各个领域节能减碳的主流方向之一,这也给光伏产业拓展了更多的应用场景与市场空间,其中交通领域便是光伏+的典型应用场景。
事实上,作为主要“碳源”之一,交通运输排放占我国碳排放总量约10.4%,相比欧美等国家,我国交通运输行业的碳排放具有占比低、增速快、减排潜力大的特点。特别是公路运输,约占全国交通运输碳排放总量的85%以上,是交通运输领域碳排放的绝对主体和减排重点,因此行业实现低碳转型发展意义重大。
同样的,在众多探索低碳减排的行业中,交通无疑是与分布式光伏结合最为紧密的行业之一,其所具有的发展前景更多的得益于交通领域多样化的场景应用。
“十四五”以来,从国家到省级支持政策频出,主管部门也正在酝酿发布分布式光伏+交通的专项支持政策。2022年1月18日,国务院下发《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》明确指出,鼓励在交通枢纽场站以及公路、铁路等沿线合理布局光伏发电设施。除了国家层面的政策支持,包括江苏、山东、四川、河北等省级文件也连续发文支持交通领域拓展分布式光伏应用。
交能融合发展拉近了分布式能源与交通两大行业的发展关系,据了解,国家能源主管部门从去年启动了全国分布式光伏+交通的规划研究工作,专项支持政策已经起草待审批,如若顺利发布,这将是国家能源主管部门首个针对某一领域的分布式光伏发展支持政策。
在这场全面范围内的双碳行动下,各省高速集团已经启动了光伏与交通多种形式与场景的探索,本文梳理了18家高速集团的相关应用案例,供行业参考。
PART.01 中国能建葛洲坝交投
葛洲坝交投公司投资建设的国内首例交通能源融合示范项目——山东枣菏高速全路域交能融合示范工程建设正酣。该项目以山东枣菏高速公路为依托,利用服务区、边坡、收费站、互通区匝道等可利用空地,设置分布式光伏、风电、储能等设备,开发沿线风光等新能源资源,构建智能微网系统,为运输车辆提供绿色清洁能源。
项目名称:山东枣菏高速公路交能融合(源网荷储一体化)示范工程项目
装机容量:124MWp(路侧+服务区)
建设单位:中国能建葛洲坝交投公司▨承包单位:中国能建广东省电力设计研究院有限公司&中国能建山西电力建设有限公司
项目地点:山东省枣菏
并网日期:2023-05-10(首段:金乡段)
中国能建山东区域枣菏高速路域边坡安装光伏组件(2023年05月10日摄) /中国能建
中国能建山东区域枣菏高速金乡南收费站顶棚上安装光伏组件(2023年06月29日摄) /中国能建
为充分挖掘路域内能源优势,通过路域微电网的智慧调度和大电网之间的互济,打造“供能、用能、受能”自主可控的绿色公路,中国能建葛洲坝交投公司投资约6.68亿元,打造了枣菏高速公路交能融合(源网荷储一体化)示范工程。工程总装机容量约123.99MWp,其中路域光伏总装机容量117MWp。目前,金乡段路域光伏已全部并网发电,“零碳服务区”正式投入运行。
枣菏高速交能融合示范项目由中国能建葛洲坝交投公司投资,广东院、山西电建EPC总承包建设,位于山东省日照(岚山)至菏泽公路枣庄至菏泽段,利用高速沿线符合建设条件的护坡、服务区等土地资源和空间资源,实施全域新能源开发,构建交能融合系统,为基础设施和运输车辆持续提供绿色清洁能源。
今年5月10日,该项目金乡段并网发电,金乡零碳智慧服务区同步启用,使交能融合从理念变为现实,通过构建新型交通能源体系,将更加清洁的电力转化为绿色、智慧、经济的运力。此外,示范项目还打造了交能融合一体化智慧管理平台,可以实现对能源网、交通网和数字网进行信息融合和智慧调控。
PART.02 山东高速
山东高速集团是山东省基础设施领域重要的省属国有投资公司,近年集团来不断加速拓展新能源领域。
山东高速@青银高速济南东服务区光伏项目
青银高速济南东服务区边坡光伏
青银高速高密服务区
杭山东隧道光伏
2023年上半年,山东高速集团光伏项目累计开工建设320MW,并网81.5MW。截至目前,能源发展公司高速公路沿线光伏电站项目累计建成突破275MW,并网突破257MW,继续位居国内高速沿线光伏建设容量第一,预计可实现年均发电量3亿度,年节约标准煤9.1万吨,年减碳二氧化碳27.5万吨。
山东高速@寿光西收费站匝道圈光伏发电项目
并且,为加快高速公路沿线光伏项目建设,公司召开项目建设专题会,成立光伏项目专班,统筹部署,强化工程调度与项目管理。针对沿线光伏项目工程建设的重点和难点,制定工作方案,逐一突破,为推动项目建设按下“快进键”。下一步,能源发展公司将以“开工600MW、并网150MW”的年度任务为目标,以实际行动助推高速公路沿线光伏规模化推广进程,争做绿色能源发展“领跑者”。
山东高速@寿光西收费站匝道圈光伏发电项目
此外,山东高速集团与宁德时代和近日签署协议,双方将围绕重卡换电、绿电制造等新能源领域展开合作。其中宁德时代重卡换电品牌骐骥换电将充分发挥创新技术与运营模式优势,结合山东高速集团的资源优势,携手打造以省内核心高速干线为重点的高速换电网络,共创低碳未来。
PART.03 山西高速
近年来,山西交通控股集团有限公司顺应清洁能源发展趋势,按照“自发自用、余电上网”消纳模式,利用高速公路站区屋顶、边坡、互通枢纽等场地,大力发展分布式光伏发电业务。
从2018年开始,山西交控集团就开始加速布局新能源产业,在积极引入“多能互补,源网荷储”一体化智能微网建设理念的基础上,围绕盘活公路存量资产,在高速公路收费站、服务区、隧道管理站等场站及周边投资建设了一批“高速+光伏”项目。
截至目前,山西省高速公路沿线建设分布式光伏装机容量达102.6兆瓦,并网容量达44.3兆瓦;自并网运营以来,已累计发电9131.4万千瓦时,相当于节约标准煤约3.65万吨,减少二氧化碳排放9.1万吨。
山西大盂收费站匝道圈光伏发电
青兰高速孟疃收费站建成1700KWp分布式光伏发电项目
二广高速大营收费站地面分布式光伏电站
阳蟒高速文龙隧道中央隔离带分布式光伏电站
太佳东高速西凌井互通地面分布式光伏电站
二广高速-阳曲县黄寨路堑边坡光伏电站
PART.04 深高速
根据深高速“十四五”发展战略规划,集团将以清洁能源发电业务为核心,轻重结合,参控并举,打造具有深高速特色的“设备制造+电站开发建设+电站运营及发电销售”的一体化清洁能源。
长深高速河惠段改扩建项目光伏智慧梁场
根据2023上半年财报,深高速与国家电投集团控股子公司共同设立了项目公司,以共同进行新能源领域风电及光伏项目的投资开发,2023年6月29日,新能源公司自主申报的河北平山县60MW光伏项目和70MW光伏项目已分别纳入了保障性项目和储备类项目;此外,深高速通过与国家电投福建公司共同设立的合营公司持有以风电后运维业务为主的南京安维51%股权。
深高速表示,通过前期布局,已具备风场、光伏项目投资运营与后运维服务,以及项目配套融资的一体化业务能力。
PART.05 四川成渝
四川成渝坚持“增量、扩能、提效”原则,推进新能源产业逐步布局。抢抓行业风口,依托公司主业路网优势,通过设施运营、股权投资等方式,着力打造 “充电、电池银行+换电、氢能源”产业集群;与行业头部企业探索新商业合作模式,开拓其他新能源业务,在绿色能源产业链上下游、多环节寻求发展空间,逐步构建产业生态圈。
蜀道新能源@攀大高速分布式光伏项目
据了解,四川成渝出资设立的四川蜀道新能源科技发展有限公司,经营范围包括光伏发电设备租赁、光伏设备及元器件销售等。
2022年8月15日,在攀大高速(四川境)中坝收费站入口处,一块块“智能追日”的光伏板将高速路口点缀得科技感十足。记者从蜀道集团了解到,攀大高速(四川境)分布式光储项目已于本月7日全线成功并网运行,标志着全国首个“交通全场景友好型”分布式光储项目正式投入运行。
利用高速公路沿线红线范围内各类闲置交通资产,如道路边坡、建筑屋顶、弃土场、隧道隔离带、服务区、收费站、沿线电子设备等场景,建设分布式光储,集成光伏发电、电能储存、车辆充电、风光储氢多源协同的“冷热电”多能供应,实现资源高效利用,为高速公路低碳运行提供清洁能源保障。
PART.06 楚天高速
湖北交通投资集团有限公司是湖北省政府全资的交通投融资企业,成立于2010年10月,注册资本金209亿元。2021年12月,作为首批改革组建的省属国企,省委、省政府赋予“交通规划、设计、建设、管理全生命周期运营商”功能定位,业务涵盖规划设计、工程建设、现代物流、区域开发、交通服务、交通科技、交通金融等板块。2020年6月被省政府确定为全省首家国有资本投资公司改革试点。位列2022中国企业500强第412位。
图:十(堰)房(县)高速土城服务区屋顶分布式光伏发电站
图:麻(城)竹(山)高速寺坪收费所边坡分布式光伏发电站
图:郧(阳)十(堰)高速龙门垭隧道出入口分布式光伏发电站
收费所分布式光伏发电站
湖北交投新致实业发展有限公司(简称:新致公司),是湖北交投的全资子公司,因光伏而立,也将因光伏而兴。如何破解高速公路分布式光伏电站点多线长面广的建设难题和项目可研、设计、备案、并网手续复杂等难题?新致公司积极创新,以问题为导向,将推进高速公路路衍经济的发展和绿色公路建设相结合,走出了一条独具特色的发展之路。
PART.07 龙江交通
龙江交通第四届董事会2023年第一次临时会议审议通过了《关于龙江交通新能源产业落地方案的议案》和《关于龙江交通黑龙江省高速公路新能源项目的议案》,先行以全资子公司为主体投资建设省内高速公路分布式光伏项目,迈出了公司新能源“产业翼”落地的第一步。龙江交通以子公司龙源投资为主体,投资1.07亿元建设黑龙江省高速公路分布式光伏项目,迈出公司新能源“产业翼”落地的第一步,为公司后续发展奠定基础。
朝阳收费站屋顶安装光伏组件@龙江交投
群力互通区光伏电站@龙江交投
银山服务区光伏电站@龙江交投
PART.08 福建高速
2021年12月1日上午,福建省高速能源发展有限公司在福州举行揭牌仪式。
沈海高速厦门同安段龙掘东服务区光伏电站
该项目利用服务区1790平方米建筑屋顶面积建设光伏电站,总装机容量247.32千瓦,平均每年提供绿色电能26.04万千瓦时。与同等装机容量的火力发电装置相比,该电站每年可节约标准煤79吨,减少温室气体排放量约272吨。据悉,该电站采用自发自用、余电上网的运营模式,光伏电站所发电量全部输送到服务区配电房,优先供给服务区日常经营、办公使用,多余电量通过智能并网系统输送至公共电网。此外,高速能源公司还将建设新能源设施集中控制中心,对电站进行远程监控和运营维护。
宁德高速南阳服务区的福建高速首个分布式光伏发光储一体化电站
宁德高速南阳服务区光伏电站集装箱一体式储能系统
宁德南阳服务区光伏电站集装箱一体式储能系统,容量100kW/200kWh,分布式光伏电站面积1650㎡,装机容量342.36kWp,年平均上网电量为31.51万kWh。按照发电耗煤平均304.9g标煤/kWh,每年可节约标准煤105吨,减少温室气体排放约359吨。与厦门龙掘东服务区光伏电站运营模式相同,光伏电站遵循自发自用、余电上网原则,能够降低服务区尖峰时段的市电负荷,保障服务区生产生活用电。
PART.09 皖通高速
皖通高速在2022年环境、社会及管治报告中提到,通过加大清洁能源使用,推广光伏等新能源项目建设,推进常用设备“气改电”等,减少温室气体排放。2022年,公司直接能源消耗产生的二氧化碳排放量同比降低398.91吨。
合肥绕城高速南环段分布式光伏项目
在协助建设光伏项目,助力新能源产业发展上,皖通高速积极配合路网新能源公司在合肥绕城高速南环段建设光伏项目,项目总投资约4000万元,采用“自发自用,余电上网”模式优先供收费站使用,建成后年发电量可达470万度,相当于节约1481吨标准煤,减排二氧化碳4685吨,推动绕城高速用能“绿色化”转变。
合肥绕城高速南环段光伏项目案例:建设“零碳”园区,助力实现碳中和目标公司以合肥管理处改造提升为契机,创新打造金寨路收费站及合肥管理处“零碳”收费管理园区。项目采用光伏+充电桩系统,并配置容量500千瓦/1000千瓦时的储能系统,可以实现收费站管理园区绿色电力100%供应。项目建成后,可以通过智慧能源管理平台对园区内光伏、储能、照明等碳排放数据及整体能源流动进行实时监测、分析和智慧管控,有效降低园区碳排放,助力碳中和目标实现。
PART.10 浙江交投
由浙江交通集团新能源公司与杭州纤纳光电科技有限公司联手打造的杭新景高速公路银岭关光伏电站项目成功并网发电,这个集发电功能与景观为一体的光伏电站有两大亮点:一是利用高速公路上的省界闲置收费站服务“双碳”,实现了资源集约和绿色低碳发展,为传统行业赋予了新动能;二是拥抱浙江特色人文,以“诗画浙江”为主题,融入了山峦叠翠,芳菲浸染的江南水墨画意境,同时展示了“诗画浙江”的旅游品牌。
桐庐服务区屋顶分布式光伏项目(962kWp,1556块)
杭新景高速公路银岭关光伏电站项目(省界收费站)1850kWp,343片钙钛矿组件
钱江源收费站光伏项目(312kWp)
PART.11 上海城投
2021年12月29日,上海城投公路集团G40沪陕高速(上海段)长兴岛服务区光伏分布式发电项目正式并网发电,标志着上海首例高速公路服务区分布式光伏发电项目建设成功,开启了上海高速公路服务区领域又一新能源应用的新纪元。
长兴岛服务区光伏车棚(231块)
近年,自《国务院关于促进光伏产业健康发展的若干意见》发布以来,城投公路集团以上海市“十四五”规划目标为指引,积极探索光伏发电引领的能源变革在高速公路服务区的运用,在“碳达峰”、“碳中和”的大背景下,按照“交通+能源”发展清洁低碳路沿经济的思路,充分考虑高速公路服务区对绿色可再生能源的需求,缓解未来电动汽车飞速发展对服务区用电量带来的巨大负荷。
长兴岛服务区光伏车棚项目所延展的“光伏”与“车棚”产业效能,充分利用太阳能研发的清洁电力的充电方式,使其可以成为真正的绿色环保车,确保这种汽车能够无忧畅行。新时代,新发展,该项目不仅在能源结构改善和节能减排发挥积极作用,同时还将解决服务区车辆停放安全的问题,为高速公路运营提供更多低碳、绿色、环保的清洁能源,促进生态循环如泉水般源源不断。
城投公路集团市政建设公司作为牵头单位,拥有较为专业的管理团队即运营管理事业部,就像“看不见的运动队”,耕耘在服务区现代化发展的奋进道路最前沿,呈现出独特而鲜明的“担当”原色,将“马当精神”的凝聚力量和心怀使命,融入服务区光伏环保绿色发展的主旋律之中。
延安高架南侧铜仁路段声屏障光伏
延安高架南侧铜仁路段的声屏障外侧太阳能光伏板已经加装完毕,据市道运中心介绍:这是申城高架首次尝试在声屏障上试点安装的清洁能源设备,可以通过光伏发电,为节能减排、绿色低碳做贡献。本次试点采用了光伏发电棒+柔性太阳能板的模式。
其中,柔性太阳能板利用柔性组件可以弯曲的特点,可以直接安装在声屏障的上半部分,能够匹配声屏障的曲面部分,整体外观结合较好;太阳能板重量轻,可以采用包括贴敷在内的各种方式固定。
同时,光伏组件全部表面喷涂光触媒纳米材料,具备自清洁功能,便于后续的清洁养护,光伏发电棒则可以依托交通设施的龙门架结构进行安装。
PART.12 江苏交控
为优化产业结构布局,开辟新的利润增长点。2022年4月,宁沪高速公司收购云杉清能公司100%股权,对价为人民币24.57亿元。
江苏云杉清洁能源投资控股有限公司(英文全称:JIANGSU YUNSHAN RENEWABLE ENERGY HOLDING CO.,LTD.)成立于2016年11月,是江苏交控“交通+”产业板块的重要构成。作为江苏交控能源经济“链主”企业,公司统筹负责海上风电、光伏等清洁能源的开发、运营与投资,致力于发展以风力和光伏发电为主的绿色能源投资与运营管理业务,在高速公路服务区、收费站、互通区光伏应用全国领先。公司推进生态发展理念、清洁能源技术与交通新领域的深度融合,不断加快业务拓展和产业链协作,通过市场化改革优化经营机制、集约化管理提升运营效能、专业化服务创造品牌价值,为打造高效低碳大交通能源示范网提供绿色新动力。至“十四五”末,将云杉清能打造成交通特色明显,“风光储”并举的百亿投资、百万千瓦综合智慧能源专业化投资运营平台。
京沪高速新沂服务区停车棚首期分布式光伏发电项目(15000m²客车停车位,1300kW,780万元)
沿海高速白蒲互通分布式光伏电站
沿海高速蔡桥互通分布式光伏电站
沿海高速兴桥互通分布式光伏电站
沿海高速南沈灶互通分布式光伏电站
PART.13 重庆城开
2023年6月16日,城开高速分布式光伏项目首批建设的7个点位发电站实现并网发电,标志着重庆市首个全路域交能融合示范项目建设取得阶段性成效。该项目拟在城开高速全线建设12个点位分布式光伏发电站,设计总装机容量2704千瓦,年发电量约228万千瓦时。建成后,能有效保障道路沿线照明、监控、检测等设备的用电需求,实现“自发自用、余电上网”,每年可减排二氧化碳约2000吨,节约标准煤约1000吨。
上图为重庆城开高速管理中心分布式光伏电站完成调试并网发电
上图为重庆城开高速黄家梁隧道点位竣工并网发电
上图为歇凤服务区屋顶分布式光伏电站完成调试并网发电
今年来,重庆高速航发集团锚定绿色低碳发展目标,在加速推进重庆重点水运基础设施建设的同时,加速推进交通基础设施网与能源网有机融合,利用高速隧道口、服务区及管理中心屋顶等空闲空间建设光伏发电站,让阳光产生“绿色收益”,为实现“双碳”目标助力。
PART.14 越秀交通
越秀交通长株公司立足自身实践,积极响应国家“双碳”战略,全力推进长株高速公路光伏发电新能源设施建设,项目于5月26日13时36分正式并网发电,成为湖南省首个在高速公路用地范围建设光伏发电的成功案例,为当地高速公路盘活闲置附属土地和绿色低碳发展起到了先行示范作用。
长株高速光伏发电项目作为湖南交通强省建设试点工程,在湖南省交通厅、省公路事务中心、省能源局等正确指导和大力支持下,创新实施方式,对光伏车棚、农光互补、屋面光伏和光伏悬索柔性支架等多种建设类型进行了适用性探索。首次并网的管理中心部分年均发电量约60.5万kWh,每年可减少CO2排放量约603t、SO2排放量约18t、氮氧化物排放量约9t,取得了阶段性成效,具有良好的社会生态效益。
越秀交通始终贯彻“绿色发展、节约集约、低碳环保”的交通强国政策,践行绿色发展理念,在公路光伏、充电桩等新能源领域不断探索,努力为交能融合发展、为国家“双碳”战略目标作出积极贡献。
PART.15 惠州交投
惠大高速公路元山服务区两个片区分别建设一座超级快充电站,每个电站配置480kW超级充电堆2套,配备12个快充及超充充电车位,配建一座800KVA箱式变电站和2套储能柜。该项目建设的光储充一体化电站(网)不仅可以降低能耗水平,还可以为服务区提供绿色清洁能源,具有良好的环保效益、社会效益、经济效益。
PART.16 贵州公路
贵州兴义环高分布式光伏项目一期使用建设面积约为36亩,涉及2对服务区、4个隧道、6个收费站和运营管理中心共18个选点,累计安装光伏组件4379块。其中,楼纳收费站钢架结构屋面为“轻质光伏组件”试点,是形成地方柔性光伏标准施工工艺积累经验、提供数据的重要支撑;丰都隧道选点作为“储能型零碳隧道”试点,利用光储充一体化设计,实现对隧道的全绿色能源供应,为后期全面实现全路段绿色能源供应提供数据支撑。此外,一期项目光伏隧道设计均是在隧道入口处搭设可承载光伏组件的钢结构走廊,不仅利用隧道入口中央走廊土地资源,还利用光伏板的遮光性减弱高速隧道暗室效应,增加了日间行车安全。
兴义环高-楼纳收费站光伏项目
兴义环高公司综合楼屋顶光伏
丰都隧道(下行)入口光伏发电设施
兴义环高-楼纳服务区光伏项目
兴义环高-万峰林停车区光伏项目
兴义环高-楼兰三号隧道光伏项目
PART.17 江西交投
江西省交通投资集团积极响应号召,投资建设昌金高速彬江隧道口广场光伏项目,推进“交通+光伏”高质量融合发展。
昌金高速彬江隧道口广场光伏项目
彬江隧道项目位于宜春市彬江镇,由昌金改扩建SSZ2标二分部负责建设。因为彬江隧道口拥有良好的日照条件,并且广场周围无遮挡物,安装光伏板能够合理利用彬江隧道口广场空地,在有效利用资源优势的同时能为项目提供清洁能源。因此在隧道口进口广场空地安装装机容量约201.3千瓦的光伏板,用光伏板代替常规绿化,在实现绿色低碳发展的同时能够大幅节约绿化施工成本。
昌金二分部项目负责人介绍,彬江隧道口光伏项目利用施工现场现有的临时变压器,为施工作业提供电源,待项目完成后则供隧道用电,采用自发自用、余电上网的模式。预计该项目建成投入后,在25年运营期内可累计发电483.25万度,节约标准煤约1933吨,减排二氧化碳4818吨、二氧化硫144吨、氮硫化物约72吨,具有良好的经济效益和生态环境效益。同时该项目可优化能源结构,为彬江隧道后续使用提供源源不断的新能源电力。
作为江西省交通投资集团首个隧道光伏发电项目,该项目为“交通+能源”融合发展提供新思路。同时,为江西省高速公路闲置用地的开发利用提供经验,进一步推动江西省高速公路路衍产业协同发展。未来,昌金二分部将继续秉持绿色低碳理念,专注项目建设,加强资源整合,创新开拓绿色低碳新模式,为深化新旧动能转换、推动绿色低碳高质量发展贡献力量。
江西赣粤高速公路股份有限公司:九江南收费所、永修收费所在光伏发电项目的基础上,建成光伏车棚,供员工的电动汽车、电动自行车充电,尽可能利用光伏清洁电源。
PART.18 吉林高速
吉林省高速公路集团有限公司(以下简称“吉高集团”)大规模推广光伏发电,2022年度发电总量达84.5万千瓦时,碳减排总量高达229.71吨。
同时,依托示范工程搭建“吉林省高速公路能效管控云平台”,结合“吉林省高速公路隧道抗冻灭火剂代替电伴热改造工程”的实施,集团2022年节约用电额度288.3万元,碳减排达到1306.89吨。