揭秘1.08公里光伏高速公路背后的高科技

来源:齐鲁网发布时间:2018-09-17 14:34:41

2017年底,一组关于济南南绕城高速的新闻占据了各大媒体的头版,一排毛玻璃样的的路面材料引起了全球的关注。为什么小小的路面材料能够引起如此广泛的关注呢?因为这短短的1.08公里的特殊路面,很有可能就是开启未来智能交通的钥匙。


2006年,美国一对光伏爱好者夫妇首先提出了光伏路面的概念,在宽敞明亮的公路上铺设光伏组件,让路面不仅能通车、还能发电,甚至拓展更多的使用场景。很多人敏锐地意识到,这项技术将引发人类交通方式的巨大变革。法国甚至宣布已经建成了世界上第一条光伏路面,但其只是铺设在一条车流较小的乡间道路上。在车速更快、车辆更密集的高速公路上铺设光伏路面,将是一个更大胆的尝试。


敢于第一个吃螃蟹的人叫张宏超,山东济南人,同济大学最年轻的博士生导师。他参与研究的这块特殊材料板,就是被盗光伏路面的主要组成材料。


900公里之外的山东济南,有关人员正在运用这种材料板,实施一项超级工程。作为发电核心的多晶硅电池,不轻拿轻放都会碎裂,又如何承受路面上成千上万辆汽车的碾压呢?


这项工程最大的难点就在保护光伏电池的材料上。这里是济南的南绕城高速,以每天4万辆车的断面通行量、每年10%到15%的交通增长率,专家测算的最终结果是:在15年的设计年限内,这段路需要承受后轴载重10吨的卡车2400万次的碾压。同济大学交通运输工程学院教授、博士导师张宏超表示:“那么说我们的这个结构强度和承载力就要满足这个总的损伤量,在这个操作量下不至于发生损坏。”



选择最佳的材料并找到最优化的设计方案没有捷径,只有通过研发团队在实验室里反复的试错配比。同济大学交通运输工程学院教授、博士生导师张宏超告诉记者:“要做力学的测试、老化的测试、环境侵独的测试,然后根据这些测试结果进行筛除。有的时候你可能做很长时间的实验没有一个可以的,可能又推倒重来,回到最原始的配方去解决问题。”


张宏超意识到,这种材料应该以透光的颗粒材料作为骨架结构,保证足够的透光性;用聚合物作为粘结剂,保证足够的承载力。“前期呢,我们主要筛选了三大类聚合物,每一类里面都有成百上千种材料。这个东西有点像配药,如果排列组合的话,它会有无穷无尽的组合方式。”


然而透光性与承载力是一对你死我活的冤家。混凝土太厚,会影响通光量和发电效率;太薄,会导致结构不可靠,承载力就会打折。如何让这种组合最为合理,还需要大量的模拟实验和数据的搜集对比,才能给出最佳的方案。山东光实能源有限公司核心研发成员张暄认为,要对比两块同样大小的试验路段,以数据举例并解释。厚度差多少,发光率会发生变化,具体数据。



经过近两年的研发试验,数十万次的碾压实验,位于山东的这项超级工程终于找到了最符合条件的光伏路面材料。

张宏超介绍说,这种材料是一个多层的复合结构,如果细分起来呢,应该分为表面的透光磨耗层,中间一层是加强层,在这个加强层后面是光伏电池层和导线层,然后才到了底板层。“所以说,很多人担心的你是不是一层毛玻璃,会被压坏,在这种结构里面,是不存在的。”


2017年12月28日,这条由中国科学家自主研发的光伏路面正式通车。它的设计寿命、力学参数、路用性能等指标远超其他国家,成为全球第一条真正的光伏“高速”公路。试运行一百天,仅发电量一项指标就突破了十万千瓦时。如果让山东全省的公路都能发电,一年的发电量将达到270亿千瓦时,可以顶替十四座350兆瓦的热电厂。试想所有的公路都换成光伏路面,中国的能源供给结构将发生巨大的改变。


然而,发电并不是它最重要的意义。齐鲁交通发展集团有限公司副总经理张西斌分析,未来超级公路需要解决的问题,就是智能交通、智慧交通来解决车的安全问题,那么就必须由电力来支撑。


磁悬浮汽车在电子化道路网上,交错行驶,行驶数据通过光伏路面进行信息汇总让无人驾驶更加安全可靠,这些科幻电影里才会发生的事情,都将会随着这条光伏公路的建成变为现实,未来智能交通的支撑性技术,就是光伏路面技术。

这段公路,虽然只有短短的1.08公里,却是一个真正的世界级超级工程。已经折射出了一缕曙光,渲染出未来智能交通的远大图景。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201809/17/296078.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
合肥新站钙钛矿产业大会召开,全力打造“长三角钙钛矿光伏技术特色产业园”来源:钙钛矿工厂 发布时间:2025-12-29 09:47:39

12月26日下午,合肥新站高新区钙钛矿光伏产业创新发展会正式召开,高校专家、产业链企业金融机构、科创孵化平台代表齐聚新站共话钙钛矿光伏产业发展新机遇。

光伏2026:国之重器的应有气象与当下定位偏差来源:索比光伏网 发布时间:2025-12-26 16:31:08

大行业的应有气象与定位偏差光伏已初步成长为一个“大行业”,但却缺少大行业的自觉。大行业自有大行业的气象,搅动风云,影响民生,关乎国家安全稳定,甚至足以开启一场战争。除了最高层,无论是我们行业自身,还是其他相关部门,绝大多数人都对光伏的定位有很大偏差。

2025光伏创新图鉴 谁将主导新技术来源:索比光伏网 发布时间:2025-12-26 15:52:19

2025年,在技术创新的浪潮中,光伏电池组件企业聚焦TOPCon、BC、HJT等核心技术路线,持续刷新效率纪录、推进产业化落地,同时在组件技术与系统集成领域斩获颇丰,形成了多元化的创新格局。

光伏破内卷的三条路径:技术迭代、扶优扶强与红线约束来源:投稿 发布时间:2025-12-24 15:26:07

光伏,苦“内卷”久矣!在此背景下,设置刚性的转化效率门槛、通过政策引导行业“扶优扶强”已成为破局关键。“整合重构,扶优扶强”也成为2025光伏行业年度大会“破卷”当下的一致认同。面对成本与质量的博弈,行业应坚守技术驱动的长期发展理念,“扶优扶强”支持优质企业和优势产品,抵制低质低价竞争,摒弃“唯价格论”的采购导向,推动产业竞争从根本上转向高附加值、高性能的良性轨道。

揭秘!一项终极大奖背后的技术破局来源:索比光伏网 发布时间:2025-12-23 17:38:55

近日,经世界品牌实验室及其独立的评选委员会测评,阳光电源荣获“中国构网技术五大影响力品牌”。这份奖项的背后,是阳光电源多年来在构网技术领域持续研发、落地的结果,从实验室的理论验证到新能源并网场景的大规模实践,阳光电源完成了全链条技术能力的系统性构建。国际层面,近日,由阳光电源一体化交付的沙特7.8GWh储能项目全容量并网,还是全球最大并网储能项目,全球最大构网技术应用项目。

浙江大学王勇 AEL: 离子位点竞争策略用于增强钙硅叠层光伏器件中宽带隙钙钛矿的稳定性来源:先进光伏 发布时间:2025-12-23 11:00:37

论文概览宽带隙钙钛矿的稳定性是实现高效钙钛矿/硅叠层光伏器件的关键,但由于宽带隙钙钛矿中卤化物偏析导致的不稳定性仍然是一个重大挑战。结论展望本研究创新性地提出了一种离子位点竞争策略,通过精心设计的多Cl-源前驱体组分优化,实现了Cl离子在钙钛矿晶格与间隙位点的可控分布。

光伏项目,不再是国家能源集团的“香饽饽”?来源:世纪新能源网 发布时间:2025-12-22 09:18:30

电价、用地影响长源电力光伏项目投资大幅缩减作为当之无愧的能源央企巨无霸,国家能源集团旗下拥有中国神华、龙源电力等2家A+H股上市公司,国电电力、长源电力、龙源技术、英力特等4家A股上市公司。2025年以来,受电价市场政策影响,湖北省光伏项目上网均价有所下降,从而对项目收益水平造成影响。同时,兼具调峰能力的多元清洁能源,正成为国家能源集团布局的焦点。

光伏破内卷:价值重构下的技术深耕与生态协同来源:索比光伏网 发布时间:2025-12-19 08:45:59

中润光能国内业务负责人杨海峰出席圆桌对话环节,并在对话结束后与索比光伏网深入交流,为专业化制造企业的生存发展提供了样本,更折射出光伏产业价值重构的必然路径。面对“规范提升产品质量”的问题,杨海峰指出,质量与成本的辩证关系是破解内卷的关键认知突破。交流中,杨海峰特别提到,内卷困局的本质,是价值与价格的严重倒挂。

钟宝申:光伏“反内卷”,本质是技术与质量的竞赛来源:隆基绿能 发布时间:2025-12-19 08:43:49

“破卷”成为2025光伏行业年度大会的最强关键词。12月18日,在西安举行的“2025光伏行业年度大会·专家领袖对话”环节中,隆基绿能董事长、总经理钟宝申指出,光伏产业的自律需要与标准引领、扶优扶强以及技术创新这三个方向的措施相结合,才能达到更好的效果。

水规院:光伏发展向好,行业要把握光储同质同价后的新一轮增长机遇来源:索比光伏网 发布时间:2025-12-18 16:23:07

针对光伏发展面临的消纳矛盾、曲线波动、低价竞争等现实瓶颈,李少彦提出光储结合是关键解决方案。李少彦最后展望,当前光伏发展的阶段性困难,源于消费侧双碳考核约束尚未完全落地,相关产业绿色转型成本仍需消化。“光伏发展的好日子还在后头,行业需坚持度过周期,把握光储同质同价后的新一轮增长机遇。”

加拿大启动对中国光伏组件的临时复审,竟利好中国厂商?来源:光储星球 发布时间:2025-12-18 16:07:35

光储星球获悉,近日,加拿大国际贸易法庭发布公告,正式启动对中国光伏组件的反倾销与反补贴措施的临时复审程序。加拿大国际贸易法庭看了材料后,认为申请合理,就正式立案。技术不停创新,政策也得“追赶”CITT此次启动临时复审,实际上是对这种技术边界模糊化趋势的制度回应。