中国首例
日前,由我校交通运输工程学院张宏超教授科研团队提供核心技术的全国首例光伏路面示范区在山东济南正式揭幕。该项目自2016年12月启动,至今年9月已完成660平方米路面的铺设并实现并网发电,同时还配备了电动汽车充电设施以及智能引导设施,为道路智能化提前布局。这是我国首例光伏路面试验段,也是全球首条全路幅宽度铺设的光伏路面。
TJ
从2009年提出设想,到今天正式开通,张宏超教授带领的科研团队八年磨一剑,埋头苦干,攻坚克难,成功解决了光伏智能道路关键技术难题,积累了成熟的经验和核心的自主知识产权。其团队研发的承载式光伏路面的技术指标和通行安全系数均超过当前普遍使用的沥青混凝土路面,强度和使用性能上完全满足车辆行驶正常使用要求。可以说,此项光伏路面技术不仅填补了我国在该领域的空白,更使我国光伏路面技术一举迈入国际领先行列。
光伏路面示范段
光伏路面的意义与应用展望
光伏路面技术横跨公路、能源、汽车、信息等几大工程系统,与多个经济领域存在上下游产业链关系,将为智能交通、智慧城市、新能源汽车、大数据应用等产业的迭代升级提供强有力支持,通过多领域的协同融合,产生化学反应一样的神奇效应。我们完全有理由相信,光伏路面技术必将带来三场革命。
01
光伏发电新革命
西电东输工程
近年来我国光伏产业得到快速发展,但与此同时也面临一些客观问题。例如我国东部土地资源紧张,光伏设备无处放置;而西部尽管土地辽阔,但是用电量很小,大部分电力需要输送至东部地区,这就面临输电困难的局面。
道路光伏化则可完美解决上述难题。我国东部地区路网稠密,如将道路面积充分利用,则可使太阳能光伏行业脱离“无地可用”的尴尬困境。与此同时,将路面作为能量收集平台、电力供给平台,可以沿途就地供电,满足城镇用电需求,解决了输电难的问题。
光伏路面发电潜能巨大。截至2016年底,我国公路里程为458万公里,即使公路仅两车道(共321亿平米)铺设这种光伏路面,年发电量就可达到7.6万亿度,是2016年我国社会总用电量的1.3倍,年发电效益7.5万亿元;年减排温室气体75.8亿吨,减排效益2.3万亿元,直接效益达到9.7万亿元。
(用电量预估)
02
交通产业新革命
光伏路面将改变道路单一的行车功能。利用道路的电气化平台,通过升级交通产业软硬件配套设施,使道路向智能化平台发展,推动使整个交通产业链的换代升级。
例如,通过集成供电、传感器等信息接收、可视化设备、网络传输、后台管理以及大数据等软硬件系统,组成光伏智能道路交通管理平台。
该平台将极大地改变传统交通管理模式。交通管理部门能够根据实时交通信息和大数据分析结果对交通实现系统化和精细化管理。例如,可以通过该系统进行整个城市或区域的车辆网络化调度;也可以通过更改某条道路或某个路口的标志标识实现局部的交通控制。
03
汽车行业新革命
光伏路面突破了电动汽车的能源供给限制,从供给侧有效解决了电动汽车的即时动力供应,使新能源汽车远距离通行和运输成为可能,必将推动电动汽车行业的大发展,颠覆传统出行方式,丰富公众出行体验。
(高通无线充电)
此外,通过接入光伏智能道路信息网络系统,道路内置的车辆定位系统,可以实现车辆之间以及车路之间的信息交互,达到真正意义上的车路协同,从而实现汽车自动驾驶引导。
下一阶段,张宏超教授团队将在光伏路面示范区进行一系列应用性测试,进一步提升完善核心技术和周边系统。年内将启动全球首条高速公路承载式光伏路面的研发和铺设,将这项重大技术革新引向深入,为实现光伏路面产业化打下坚实的基础。