光伏路面的前途会被偷“凉了”吗?

来源:科工力量发布时间:2018-01-22 11:07:57

17年末尾的时候,有一段1000多米长的神奇的公路曾经刷爆了济南市民的朋友圈,因为世界首条高速公路光伏试验段于济南正式通车。

透明的路面里埋着光伏板,来往的车辆行驶在太阳能电池一般的道路上,怎么想都有点“黑科技”的意思。

而就在正式开通五天之后,有一块近两米长的路面就不翼而飞,显然部分“梁上君子”对该科技更感兴趣。事件发生以后,既有媒体开始联系“国民性”与“道德”呼唤社会公德,也有评论因此就对光伏道路的发展持悲观态度。

笔者认为,光伏路面的前途不会被偷没,科技创新就是要敢于走最难的路,而这条最难走的路最终结果也最光明。

为何要把光伏电池板做进路里

把光伏电池板和路面结合成一体确实是个难点,透明的铺装材料要有一定的强度以供车辆通行还要有相当的强度满足国家规范对道路铺装变形的要求,还要能较好的传递车辆对道路的冲击以防损坏埋在其中的太阳能电池板。

不过本质上这次光伏高速上铺装透明混凝土就是一种热固性的塑料而已,而加强透明塑料性能的方法成千上万,所以说路面技术方面的突破并没有其视觉冲击力那样大。

真正值得关注的是为何要把太阳能电池板做进路里。有的人会说是为了节约土地,而这种想法其实并不符合现实。虽然今天大城市的用地十分紧张,连郊区都不可能奢侈的用来建设大规模的太阳能发电站,而农村的耕地则要用来保证粮食安全,不过在西部的沙漠和山区依然有很多土地可以用来开发风能和太阳能。

中国的耕地占国土的比例其实不大,耕地总数还没有印度多。哪怕在中国东部如浙江北部山区,坡度大于30度的丘陵都可以用来建设光伏发电站。哪怕非要建在道路上也可以搭建路棚,把光伏电池板挂在大棚顶部,这样建设成本也比埋进路里要省得多。

那这样做的意义何在?我想还是因为光伏发电技术的特点决定的。光伏电路板可以把太阳光转变为电能,不过产生的电压并不大,而且是直流电,同时单位面积的电池板发电量其实很小。

这些因素就决定了光伏设备发出的电要么尽可能的当地使用,要么就必须发挥数量优势把电路板阵列搭建的很壮观,分摊昂贵的变电设备的成本。不过即使是数量壮观的光伏发电站发出的电也很有限,只能送到就近的城镇使用,或接入附近的国家电网。因此距离中心城市较远,或者不值得接入国家电网的地方事实上无法建立光伏电站

由于这些原因,能够赚钱的太阳能发电站其实并不多。伊万帕太阳能光热发电站可能算一个,它坐落在拉斯维加斯西南部的莫哈维沙漠中,是一个正在运行中的太阳能光热发电工程。它配备了3500英亩的定日镜,可以聚焦太阳能发电塔顶的锅炉上的太阳能。这个工程——由贝克特尔公司施工完成,NRG能源公司、谷歌公司和BrightSource能源公司合作经营——是世界运行中的最大的太阳能发电站。为几十公里外的拉斯维加斯提供电能。而该电站由于未使用光伏技术因此还不能代表光伏电站的收益。


(伊万帕太阳能光热发电站)

而并不是所有城市的地理位置都像拉斯维加斯一样适合太阳能发电技术的运用——毕竟周围都是荒漠的绿洲城市也就这么几个。所以有学者提出太阳能发电技术应尽可能就地使用。而与周围用电量成正比的构筑物其实也就只有道路和房屋两种,因此把电池板做进路里也就不难理解了,本质是为了就近利用太阳能。

光伏高速本质是商业探索

在房屋表面或者屋顶铺设光伏电池板以就地利用太阳能的方案目前并不可行。在建筑外墙上粘贴电池板不仅面临脱落风险,而且影响建筑美观,还会造成光污染。在屋顶铺设电池板,只适用于不能搭建太阳能热水器而又不至于太高、受风力影响很大的建筑上。而两者都没法回答一个问题,就是民用建筑中并不存在对小电压直流电的需求。

真正实现了商业化的光伏设备是太阳能电线杆,白天收集太阳能和风能储存在蓄电池中,晚上用蓄电池里的电进行照明,如果不够用就利用原本的城市电网。这一新型电线杆还是在许多城市得到了应用,不过就地使用的太阳能电线杆一样要靠政府补贴,按比例说甚至比成片投产的光伏电站更高。这主要是因为太阳能电线杆需要配套蓄电池和更多的相关设备。


雪上加霜的是,中国光伏发电板的价格因为产能提升而下降之后,高密度蓄电池和相关设备被盗窃团伙盯上了。早在16年跨地域偷此类光伏设备的案件就时有发生,而且屡禁不止。究其原因,按盐池县警方破获的一起跨省盗窃团伙的话说就是“盗窃光伏电缆线来钱快,一晚上就有好几千元的收入,怪自己心太贪,走上犯罪道路……”。

而因为盗窃和其他因素的影响洛阳市就放弃了太阳能路灯,所以也难怪有媒体听说光伏路面丢失一块后,认为其商业前景“凉了”。


(像这样的太阳能电线杆设备复杂而且相对较贵)

就目前的光伏道路而言,研究的目的并不是为了发现新的科学规律而是为了实实在在的部分解决城市的能源问题。而该光伏高速的整个项目也是在商业化投资公司的运作下进行的,因此本质上这就是一种商业探索。

这次的探索有很强的创新性,主要是两个方面。一是把电池板结合到路面中去,节约了管理运营的成本。二是把将来商业化的希望放到了为电动汽车提供电力上,也就是提高了光伏发电产品的售价而不只是一味的节约成本上。既然光伏道路是商业模式,那么我们就要把被偷当做运营管理问题进行分析了。

光伏公路被偷的研究分析

一开始有一块光伏路面不翼而飞的时候,道路的投资公司齐鲁交通发展集团虽然报了警但是出于谨慎的考量其负责人在接受媒体采访时强调并不确定是否是被偷了。不过随着现场调查的深入,现在已经基本可以确定是被盗了。不过盗窃光伏道路的盗贼堪称盗亦有道。在盗窃地点的选择上避开了监控摄像头,切割开一道“口子”,路面的一块透明混凝土摩擦层遗失,现场被切割开一道“伤口”,宽度为10-15厘米,长度为1.85米,此外,另有几块光伏路面组件有被重击过的痕迹,并有疑似被液体腐蚀过的痕迹。


(被重击破坏的路面)

究竟是谁偷的?根据齐鲁晚报的,如果从金钱的角度考虑,破坏光伏路面的透明混凝土摩擦层显然有点不值得,而且现场缺失的东西经济价值很低,从破坏程度上看,“破坏者可能对技术感兴趣”。

工程建设方山东光实能源有限公司相关负责人表示,在光伏路面的建设施工过程中,多次碰到陌生人出现,当时虽然是封闭施工,但他们还是赶到了施工现场,有人偷拍照片、有人偷组件。“之前组件没铺上去,来偷组件、偷技术,现在铺完了还来偷,实在是令人费解!”上述工作人员表示。从这点出发又有很多网民认为“八成是间谍来偷技术的”。

笔者并不认同这样的分析,因为核心技术是偷不走的,能偷走的技术在大宗商品内意义有限。硫铝酸盐水泥这种水泥由中国科学家70年代发明,当时即向世界公布相关技术。直到目前为止,中国始终生产绝大多数的硫铝酸盐水泥。原因就是中国相关原料比较丰富,而且配套技术相当成熟,大宗商品技术的发展就是要不怕打价格战。

真正的原因笔者分析认为可能是有盗窃团伙进行踩点,而不是单纯的对技术感兴趣。因为锤击、用化学品腐蚀又锯走一片进行分析这并不像商业技术偷窃的一般特征,也没这个必要。

从相关人士的分析中我们也能得出他们失望了的这个结论。太阳能电池板的价格并不高,作为一个犯罪活动的收益与成本完全不成正比。总之,既然这是一个商业行为就不能怕遇到这样或那样的现实问题,减少对昂贵设备的依赖,降低物料和管理成本才是正道。从此次盗窃事件中我们也能看出光伏高速其实做的不错,不过也暴露出路面损伤修复困难的问题来。兼顾成本、管理和可靠性其实比单纯的科研难多了,但是正因为这条路难走,所以回报才格外的高,科技创新就是要不怕走市场化这条难走的路。

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201801/22/123594.html

责任编辑:suna
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
突破UV衰减瓶颈!东方日升异质结技术再登国际顶刊,引领光伏可靠性革命来源:东方日升新能源 发布时间:2025-07-10 15:52:16

硅异质结太阳能电池对紫外线(UV)敏感。二次离子质谱(SIMS)分析表明,365nm 紫外线会解离 Si-H 键,导致氢原子从 a-Si:H/c-Si 界面迁移并形成亚稳态缺陷。东方日升全球光伏研究院联合东南大学,针对n型异质结电池和组件的紫外稳定性进行了深度机理性的研究,开发了低紫外损伤连续PECVD 工艺,通过优化i1钝化层氢含量达33%( a-Si0x:H)i2钝化层氢含量达25%(a-Si:H),使载流子寿命提升至3.6ms,紫外诱导衰减(UVID)从1.59%降至 0.71%。

意大利科学家实现钙钛矿太阳能电池水下高效发电来源:恰逢小友初见 发布时间:2025-07-10 11:21:26

阳光穿透清澈水体,照射在仅0.5厘米深的实验装置中。意大利国家研究委员会物质结构研究所的科学家们记录下一组令人振奋的数据:经过特殊设计的钙钛矿太阳能电池,其在水下的功率转换效率(PCE)竟比在同等光照条件的空气中测试时高出约8%。这一发现挑战了钙钛矿材料“惧怕潮湿”的传统认知,为水下清洁能源应用开辟了新路径。

英国研究人员为太空应用开发新型碲化镉光伏板来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-07-10 09:14:12

一个英国研究人员团队正在研究用于太空阵列的轻质碲化镉 (CdTe) 太阳能器件。其目标是开发效率为 20% 的超薄器件,为卫星和天基制造应用提供轻便、紧凑、低成本的太阳能。

有机双自由基分子:钙钛矿太阳能电池的新“界面魔术师”!来源:新能源与能效 发布时间:2025-07-08 16:39:59

近年来,钙钛矿太阳能电池(PSC)在光电转换效率(PCE)上频频突破,成为下一代光伏技术的热门方向。界面层材料——特别是自组装单分子层(SAM)——在提高电池性能方面扮演了至关重要的角色。然而,目前常规SAM存在电荷传输效率低、稳定性差和大面积可加工性差等瓶颈,限制了其商业化应用。

科学视角下的安全解析:光伏发电阳光棚对人体是否有危害?来源:索比光伏网 发布时间:2025-07-05 14:16:33

在"双碳"目标推动下,中国分布式光伏装机量持续攀升。截至2025年6月,全国屋顶光伏累计装机突破200GW,其中光伏发电阳光棚作为"光伏+"模式的典型应用,正以年均30%的增速进入千家万户。然而,随着光伏棚在城乡屋顶的普及,关于"电磁辐射致癌""光污染伤眼"等争议也甚嚣尘上。小编将从电磁安全、结构安全、环境健康三个维度,结合权威机构检测数据与典型案例,揭示光伏阳光棚的真实“安全边界”。

电子科技大学刘明侦 NC:29.88%!柔性钙钛矿/硅单片叠层太阳能电池效率接近30%!来源:钙钛矿人 发布时间:2025-07-04 09:16:00

柔性钙钛矿基叠层太阳能电池具有成本低、重量轻、便于携带和整合等优点,在能量收集方面具有巨大的应用潜力,其中柔性钙钛矿/单晶硅叠层太阳能电池在实现高效率方面尤其有希望。然而,柔性钙钛矿/单晶硅叠层太阳能电池的性能仍然存在很大的差距,由于在同时实现有效的光生载流子传输和可靠的残余应力缓解方面的挑战。

光伏发电:绿色能源背后的安全真相大揭秘来源:索比光伏网 发布时间:2025-07-03 18:02:13

在环保理念日益深入人心的当下,光伏发电作为一种清洁、可持续的能源形式,正逐步融入人们的日常生活,并在世界各地得到大规模应用。然而,关于光伏发电是否会对人体造成危害、是否存在辐射风险等问题,仍有一部分人心存疑虑。就让小编带您更全面地认识光伏发电。

榴莲提取的有机硫分子修饰界面杭州电子科大严文生/周勤&福建物构所高鹏AFM通过鲁棒分子桥构建稳定掩埋界面用于高性能钙钛矿光伏来源:钙钛矿学习与交流 发布时间:2025-07-03 09:43:51

良性掩埋界面对显著提升钙钛矿太阳能电池的性能至关重要。然而,在钙钛矿薄膜沉积过程中确保掩埋界面层的完整性具有挑战性。由于钙钛矿前驱体溶液的高极性特性,大多数界面修饰材料会被溶解,从而影响器件的可扩展性和长期稳定性。杭州电子科技大学严文生/周勤&福建物构所高鹏研究团队引入一种有机分子来修饰 SnO₂与钙钛矿之间的掩埋界面,结果表明,溶解度和功能基团对构建良性掩埋界面至关重要。此外,SnO₂与钙钛矿层之间有效的化学桥接作用可抑制缺陷、改善结晶度并降低能量损失。最终,性能最优的钙钛矿太阳能电池实现了 25.08

爱旭独创铜互联,引领光伏场景价值新时代来源:爱旭股份 发布时间:2025-07-02 15:08:13

随着136号文正式落地,近十年来借着行业成长趋势“策马狂奔”的众多光伏企业不得不考虑握紧缰绳:新能源发电全面入市,宣告着光伏行业正式告别“扶一把,送一程”的成长阶段。在供应端,随着快速增长的潮水逐渐褪去,以往不重视技术积累、产品质量的“裸泳者”将很快被淘汰出局;而在需求端,光伏用户也需要从以往放任式的粗放投资,转而像购房、购车一样作为“刚需”精打细算,选择能够满足自身使用场景需求下收益最高、最可靠的光伏方案。

光伏辐射真相:非电离辐射下的安全能源革命来源:索比光伏网 发布时间:2025-07-02 11:26:24

在"双碳"目标推动下,中国光伏新增装机量连续十年领跑全球,2024年累计装机突破600GW,相当于每年减少二氧化碳排放超6亿吨。然而,随着光伏板如银色浪潮般覆盖城乡屋顶,公众对"光伏辐射"的担忧也与日俱增。这种担忧背后,既有对新能源技术的陌生感,也混杂着对电磁辐射的普遍焦虑。本文将从科学原理、国际标准、实际案例三个维度,揭开光伏辐射的真相。

机遇与挑战并存!光伏板回收市场将迎“爆发期”来源:索比光伏网 发布时间:2025-07-02 08:51:51

随着全球对可再生能源的大力推广,光伏产业在过去几十年间经历了爆发式增长。如今,早期安装的光伏组件逐步迈入退役期,而光伏组件回收市场正迅速崛起。据 Markesandmarkets 报告,2025 年组件回收市场规模预计为 3.9 亿美元,而到 2030 年,这一数字将飙升至 11.2 亿美元。