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太阳能公路存在的问题

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发布时间:2020-09-10 16:27:27

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太阳能公路存在的问题

  • 分类:科普知识
  • 作者:
  • 来源:太阳能高速公路综述2018
  • 发布时间:2018-09-06
  • 访问量:0

【概要描述】

太阳能公路存在的问题

【概要描述】

  • 分类:科普知识
  • 作者:
  • 来源:太阳能高速公路综述2018
  • 发布时间:2018-09-06
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含义>
所谓太阳能公路是指:利用高速公路的路面、沿线设施以及周边的环境实现太阳能光伏发电,并为公路设施本身和沿线居民供电。它大致可以分为:路面光伏发电系统和沿线设施光伏发电系统两大类。>
 
1)路面光伏发电系统>
路面光伏发电系统顾名思义是指:利用高速公路路面作为载体实现光伏发电的系统,通常称为“太阳能高速公路公路”或“太阳能公路”,它的基本结构由三层组成:>
最下层:为基础层或承载层,用来隔绝土壤的湿气,避免其影响到上层太阳能光伏组件的正常工作;>
中间层:为太阳能光伏电池层,用来产生电能;>
最上层:为透明的保护层,保护内部的太阳能光伏组件,同时也让太阳光透过;也要承载路面上各种载荷的正常通过,即要满足作为路面的所有一切条件,如坚硬度、粗糙度和摩擦力等。 这种特殊的新型路面光学材料可以是透明陶瓷、聚光透镜或特殊的玻璃钢。>
本文主要介绍的是路面光伏发电系统。>
 
2)沿线设施光伏发电系统>
  沿线设施光伏发电系统是指:利用高速公路沿线的一些设施安装光伏板来发电,如服务区建筑物屋顶和侧墙、停车场、路侧防撞护栏、防噪声隔离带(声屏障)、路侧边坡等。>
 
存在的主要问题>
 
要实现太阳能高速公路必须解决两个关键问题:路面结构和造价。>
1、路面材料摸索>
前面已经介绍,太阳能高速公路的路面分为三层,其中最上层为透明的保护层。该层有两个作用:一是保护内部的太阳能光伏组件,同时也让太阳光透过;二是要承载路面上各种载荷的正常通过,即要满足作为路面的所有一切条件,如坚硬度、粗糙度和摩擦力等。 >
由此可见,太阳能高速公路的路面既要满足规定的交通需求(足够的强度、稳定性、耐久性以及平整性和抗滑的要求等),又要满足接收足够的太阳光的辐射量,即保证光伏电池组件的转换效率。>
目前,国外的科技人员正在研究和寻找这种特殊的新型路面光学材料。据报道,最有可能满足上述要求的是透明陶瓷、聚光透镜或钢化玻璃等。>
透明陶瓷是一种光学陶瓷,它像玻璃一样透明。透明陶瓷的机械强度和硬度都很高,能耐受很高的温度,即使在一千度的高温下也不会软化、变形、析晶。电绝缘性能、化学稳定性都很高。>
据报道,布鲁索夫妇经过多次试验后,已经成功地研发出一种高硬度又具有浮凸结构的玻璃做太阳能电池板的路面。这种特殊的玻璃和传统的玻璃相差甚远。>
目前,国外有些机构正在研究和开发能够满足太阳能高速公路上所用的透明陶瓷和聚光透镜。>
 
2、造价高>
  太阳能高速公路造价高是影响其发展和推广应用的主要因素之一。据报道,国外的试验性太阳能高速公路的路面造价约为每平米500美元。按此推算,每公里车道的造价为175万美元,四车道太阳能高速公路每公里的造价为700万美元,按照当前的换算率,约为4400万人民币。>
  根据相关的说法,按照当前的建设水平,每公里车道光伏电站建设成本可控制在230万元左右。>
 
3、路面维护复杂>
  太阳能高速公路的路面维护主要考虑两个问题:路面破损后的维修和透光面(透明陶瓷或聚光透镜)的日常性清洁。由于太阳能高速公路的路面是以独立的单元形式出现的,因此,维修工作比较简单,更换破损的单元即可。透光面的日常性清洁工作是确保太阳能光伏组件的转换效率,具体做法可应地制宜。>
 
4、安全问题>
  安全问题包括被破坏(人为破坏和自然破坏)和被盗等两大类。一般来说,高速公路的外场设施都存在这个问题,这是一个共性的问题。可以相信,随着我国社会主义精神文明建设的不断深入,人的素质不断提高,加之有有效的监管措施,这类问题会不断地得到解决的。>
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