太阳能板公路
太阳能板公路既能通车又能发电,吸引许多国家投入研究开发。法国在2016年底以520万美元的高价,于西北部的小镇铺设了一公里长的太阳能板公路。
今天小方将为您详细介绍太阳能板公路。
1.全球首条太阳能板公路Wattway在法国上路
Wattway开车不加油
法国西北部诺曼底大区奥恩省的小镇图尔夫尔或许不是法国阳光最充足的地方,但当地阳光肯定可以为小镇带来最多的灯光。
2016年12月,法国环境部长罗伊尔在图尔夫尔镇启用了世界第一条太阳能板公路Wattway。Wattway是一条长1公里的试验公路,由法国环境部资助,法国营造巨头「布依格」集团旗下的科拉斯工程公司负责建造,在面积2,800平方米(约6.7个篮球场)的路面上铺设了2,880块太阳能板。Wattway每天约有2,000名驾驶者经过,估计平均每天的电力输出为767 kWh(夏季甚至可达到每日1500 kWh),每年可以产生280 MWh的电力,产生的能源足够运行图尔夫尔镇的所有路灯。
太阳能板公路是法国「再生能源」计划的一部分,是利用既有的公路建设发电,不需要新土地或新房舍。由于公路上有车的时间平均仅约占20%,因此其余时间可以让太阳能板公路吸收阳光储能。理论上只要铺上25万平方公里的太阳能板公路,法国的能源就可以自主。太阳能板公路的资金是向石化燃料业者增税而来,该计划初期工程将在西部布列塔尼半岛和南部马赛市进行,预计2021年前会将太阳能板安装在1000公里的公路上,产生的电力可以提供法国人口的8%,约5百万人使用。
2.荷兰的Solaroad与美国的SolarRoadways
除了法国铺设全球第一条太阳能板公路外,由于骑自行车在荷兰是一个非常受欢迎的活动,因此荷兰于2014 年在北部的克罗默尼市打造了全长70米的太阳能板自行车道Solaroad,成为第一个铺设太阳能板自行车道的国家。
Solaroad是在两条自行车道中的其中一条装设太阳能板,一年可以产生超过3000 kWh的能源,足以提供3个家庭一年所需的电力。整个Solaroad的检测时间需要3年,但在开幕一个月后就因为冬天恶劣的天气造成Solaroad的顶层折断,一部分的路径不得不关闭。幸好后来负责该计划的TNO公司工程师们研究出可以抵御恶劣天气的材料,因此不久后SolaRoad又重新开放,并且在运行六个月期间内吸引了超过15万人在上面骑车。
solar公路
相较于荷兰,在美国民众使用自行车通勤的机率只有1%,因此太阳能板车道的计划仍以公路为主。
Solar Roadways是位于爱达荷州的公司,由斯科特 及 茱莉亚这对夫妻于2006年创立。公司的产品是一种环保材质、可以回收的太阳能板,由特殊配置的钢化玻璃制成,可以承受卡车的重量及磨耗。当有行人或动物穿越道路时,特殊的感压装置还能让路面发亮,提醒驾驶人注意前方路况。
它的面板包含LED灯,有5种颜色,可以用来显示公路标线和标志,不需要用油漆在路面画线。面板也包含加热组件,具备发热功能,会在冬天时提升路面温度,融化路面结冰,有效防止路面积雪,还可以节省清扫的时间及人力。面板具有微处理器,信息可以彼此联结,并与中央控制站和车辆联系。当面板有损坏时,信息联结会中断,中央控制站便会发现并且派人前往维修,在几分钟内迅速更换新面板。中央控制站也可以依现场的状况切换面板LED灯的显示模式,将地面标线改为临时的篮球场或其他活动空间,以提高空间的使用效率及应变机制。
Solar Roadways的目标是要取代传统沥青道路,建造一条可以产生能源并且智能的公路。该公司获得美国运输部共160万美元的资金从事太阳能车道和停车场的建造,用太阳能为电动车充电。Solar Roadways还透过 Indiegogo成功筹资220万美元,计划将SR太阳能板铺设于号称世界上最具代表性,有「美国大街」之称的66号公路,希望它能产生足够的能源为休息站提供电力,这将会是第一个把太阳能板铺设在高速公路上的计划。
太阳能停车场
3.太阳能板公路的优点不少,但造价昂贵是主要问题
太阳能板公路铺设于现有的道路上,虽然节省空间又环保,但造价非常昂贵,是否值得建造,一直有不同的意见。
以法国的Wattway为例,它的太阳能板不到一厘米厚,以多晶硅制成,在极度脆弱的太阳能电池表面,覆盖上以树脂与聚合物组成的5 层基板,使太阳能板因此变得坚固,足以抵御包括卡车在内等所有类型交通工具的垂直压力,而且重型防滑设计也能减少车祸的发生。建造商Colas 宣称只要215平方英呎的Wattway,就足够产生一个法国家庭一年所需要的能源,而且Wattway 太阳能板公路的寿命与一般公路差不多,若在车流量不高的地区,公路寿命甚至可以达到20 年。
Solar Roadways则列举出它的太阳能板公路多达20个项目的特色,并且与一般沥青、水泥公路作比较。沥青公路仅具有3项基本的道路行驶、停泊及痕迹功能,而水泥公路则多了一项不会在高温下软化的功用。
SR太阳能板公路除了具备前述几项功能外,还具有诸如生产能源、智能联机、LED标示、融化冰雪、防止坑洞、保护动物、迅速维修、不须划线、道路美化、道路侦测、自行发电、电动车充电、储水排放、管线收藏、紧急警示,以及技术扩充等十多项优点。
与传统的沥青、水泥公路相较,太阳能板公路虽然具有非常多的优点,但造价却相对偏高。以法国Wattway为例,一公里的成本为500万欧元,而荷兰的SolaRoad 70公尺的建造成本约300万欧元,美国的SolarRoadways若要在全美大规模铺设,可能须花费560亿美元,均高于普通的沥青、水泥公路。
太阳能板公路的发电成本也偏高,每度电约17欧元 (约人民币125元),是一般屋顶太阳能面板发电成本1.3欧元 (约人民币10元) 的13倍。而且屋顶的倾斜角度比公路的平面更容易抓住太阳的光线,所以太阳能板公路的发电效能会低于屋顶太阳能面板。但法国再生能源机构SER表示,太阳能发电成本在2009年到2015年间已经下跌了60%,Colas也预期太阳能发电成本在2020年前就会变得有竞争力,届时太阳能板公路发电成本偏高的现象就会逐渐消失,成为被大众所接受并且普遍应用的干净能源。
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