最近有朋友從韓國回來,跟我講韓國比我們不知道高到哪里去了。他說韓國有條高速公路,旁邊自行車道上安裝了太陽能電池板,既可以用來發(fā)電,還能遮陽擋雨,簡直黑科技。筆者真的很想告訴他:這并不是什么黑科技,而且太陽能公路也不是韓國發(fā)明的。
其實,在公路上安裝太陽能電池板早已不是一個新鮮的話題,比如德國阿沙芬堡高速公路,在隧道安裝太陽能板;意大利A18高速公路,在廢棄的高架橋上安裝太陽能設(shè)備,這樣的例子不可勝數(shù)。然而筆者今天給大家所講的太陽能公路,并不是這些需要占據(jù)外部空間的道路,而是將太陽能發(fā)電裝置直接安裝在路面的真正的太陽能公路。這才是真正具有難度的黑科技。
太陽能公路有兩個最為重要的特點:一、太陽能裝置安裝在路面。不額外占據(jù)面積或者空間,極為高效利用地表面積和空間。二、路面有鋼化玻璃或其他特殊材料,以保護太陽能電池板等發(fā)電裝置。然而,目前來看,太陽能公路面臨著成本高、推廣難的困境。相信隨著科技的發(fā)展,太陽能公路會最終得以普及。
荷蘭:世界第一條
早在2014年10月,荷蘭就已經(jīng)修建了世界上第一條太陽能公路。這條路位于荷蘭北部城市克羅曼尼,由荷蘭應(yīng)用科學研究院、皇家Imtech科技公司等聯(lián)合開發(fā)。道路并不長,僅有70米,寬度為2米。然而這么短一條路,卻造價不菲,整體花費達350萬歐元(約2300萬元)。
這條公路的表面有一層1厘米厚的鋼化玻璃,看起來整個路面是透明的,玻璃底下安裝著太陽能電池板。太陽能電池板所發(fā)電能可供路燈、交通燈、路標等使用。目前,這條道只能允許行人和自行車上路,并不對車輛開放。
從2014年10月到2017年10月的這三年,這條路處于測試階段,專家們會詳細記錄相關(guān)數(shù)據(jù)信息。經(jīng)過測試,該路段每平方米年產(chǎn)電量約70度,整條路的年產(chǎn)電量為9800度,足夠3戶家庭充分使用一年。
其實,對過往行人來講,這條太陽能公路與普通公路相比,并無本質(zhì)區(qū)別,它只是能夠吸收太陽能而已。很多人甚至都沒有發(fā)現(xiàn)這條道路與普通公路有什么不同。
但是,反對的聲音也從四面八方傳來,并且集中在“成本太高”這一點上。與投資的350萬歐元相比,這條路年產(chǎn)電量總價值不到5000歐元,收回成本顯得遙遙無期。
盡管如此,荷蘭經(jīng)濟部長HenkKamp仍然對太陽能道路充滿信心,他認為隨著技術(shù)的進步,未來太陽能道路的造價會大幅降低,并且,最為重要的是,世界第一條太陽能道路的修建,“表明了荷蘭在可再生能源領(lǐng)域的領(lǐng)導者地位。”
美國:最早展開研究
盡管荷蘭建造了世界第一條太陽能公路,但其實太陽能公路的研究工作,卻最早始于美國。美國的一對叫ScottBrushaw和Julie的科學家夫婦,早在2006年就提出了太陽能公路的概念,認為能通過太陽能電池板,替代傳統(tǒng)瀝青,從而充分利用太陽光照。同年,他們成立了一家叫SolarRoadways的公司,專門研究太陽能在地面場景的應(yīng)用。
Brushaw夫婦于2013年啟動試點項目,與荷蘭那條道路不同,他們將關(guān)注點聚焦在停車場路面上。因為停車場作為一個試驗點,空間大小足夠,并且能通過所發(fā)電量,部署LED光源。他們設(shè)計的太陽能面板與眾不同,看上去像一個個特殊設(shè)計的六角形,整個停車場路面都由這種含有太陽能組件的玻璃塊組成。最表面的透明玻璃所使用的材料叫低鐵玻璃,它不僅具有很高的透明度,還有很強的負荷力與牽引力。
太陽能路面不僅能通過LED燈組成方向指示用的箭頭,同時還加入了導熱元件,冬天下雪時不用擔心積雪堆積。所產(chǎn)生的多余電量,能夠返回給電網(wǎng)。按照Brushaw夫婦的設(shè)想,未來還將加入針對電動汽車的無線充電功能。
然而,與荷蘭太陽能公路一樣,Brushaw夫婦的太陽能公路仍然面對生產(chǎn)成本高的問題,目前SolarRoadways的產(chǎn)品均由手工制成,還無法投入量產(chǎn)。
Brushaw夫婦的研究工作得到了政府的大力支持。美國能源局、美國聯(lián)邦公路管理局等多次對其進行研究經(jīng)費專項撥款,以期降低成本,盡快將太陽能公路、太陽能高速公路的夢想變?yōu)楝F(xiàn)實。
近期,他們在美國著名的66號公路上鋪設(shè)了太陽能路面,預(yù)計今年年底就能實現(xiàn)鋪設(shè)目標。
導讀:太陽能公路,并不是這些需要占據(jù)外部空間的道路,而是將太陽能發(fā)電裝置直接安裝在路面的真正的太陽能公路。這才是真正具有難度的黑科技。
法國:總里程世界最長
與荷蘭、美國相比,法國對太陽能公路的態(tài)度無疑更加激進。2016年1月,法國政府對外宣布,正式開啟太陽能道路項目,未來5年,法國將修建全球里程最長的太陽能道路,總里程達966公里,分布于法國各地,能為法國500萬人提供太陽能電力。目前,該項目招標工作已經(jīng)完成,并正式進入技術(shù)測試階段。
該項目合作方為法國著名交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)軍企業(yè)Colas集團。與使用鋼化玻璃的解決方案不同,Colas發(fā)明了一種叫Wattway的薄膜,其厚度僅7毫米。然而在這樣的厚度之下,Wattway不僅能防水,還能承受汽車碾壓,Colas曾測試車輛碾壓100萬次,鋪設(shè)有該薄膜的路面也沒有損壞。
并且,薄膜上附有顆粒結(jié)構(gòu),可模擬傳統(tǒng)路面,附著力表現(xiàn)相當,確保車輛不會出現(xiàn)打滑等不良狀況。Colas公司宣稱其壽命達到10年,在人流、車流不大的停車場或街區(qū),該薄膜的使用壽命能達到驚人的20年。
另外,經(jīng)過測算,這種太陽能公路4米就能提供一戶家庭除供暖外的其他所有用電需求,1公里這樣的路段,則能滿足5000人。當然,法國環(huán)境和能源管理局考慮得更為全面、長遠,希望該項目不僅能作為家庭用電,還可以為交通、電動汽車等提供電能。
Wattway的優(yōu)勢在于其相對低廉的成本,雖然官方并未透露其具體價格,但因為Wattway這種方案只需將薄膜鋪設(shè)到道路上,并不需大規(guī)?;ㄗ鳂I(yè),可以節(jié)省不少人工和建筑施工成本,這也為法國打造全球最長里程太陽能道路奠定了基礎(chǔ)。