這次領先了,中國已經開始試鋪太陽能公路,高速路上的免費電力?

這次領先了,中國已經開始試鋪太陽能公路,高速路上的免費電力?

濟南高速公路上的太陽能路段。 GIULIA MARCHI FOR THE NEW YORK TIMES

中國濟南——一個霧霾天的下午,運輸木材的大貨車和油罐車沿高速公路隆隆行駛,從一處山腳下的彎道呼嘯而過。車流和一旁的山溝之間,只隔著一道沒有加固的護欄。

在任何天氣情況下這段路都不好開。但專家們正在監測的是路面的一個具體部位:高速公路的彎道上鋪設了太陽能電池板。

“如果能通過這個路段的測試,就能適應各種條件,”山東光實能源有限公司董事長李武說,鋪在路面上的那些覆蓋塑料表層的太陽能板,就是這家公司生產的。如果他的產品運行良好,將對可再生能源領域產生重大影響,也會極大地影響駕駛體驗。

可再生能源市場越來越有利可圖,在戰略上也日益重要,中國渴望該領域的創新和主導地位,高速公路上的試驗就是這種渴望的又一表現。中國已經生產了全球銷售的太陽能電池板的四分之三,其風力發電機制造業也是世界最大的。

這種用改裝太陽能電池板取代瀝青鋪在路面的太陽能公路,潛在吸引力是顯而易見的。在高速公路和街道上發電,而不是鋪滿太陽能電池板的田野和沙漠,可以節約大量土地。在中國這個人口眾多、能源需求迅速增長的國家,這些優勢尤為重要。

因為城市內部和周邊都有路,路上發的電能夠就近使用。也就是說幾乎不會有傳輸損耗,不像那些地處偏遠的太陽能發電項目。而且用地基本免費,因為公路反正總是需要的。公路每隔幾年必須重鋪路面,花費不菲,安裝耐用的太陽能電池板也許還能降低公路維護成本。

太陽能公路也可能改變駕駛體驗。電熱條可以融化落在路面的雪。嵌在電池板表面的發光二極管可以顯示發光標識,指導駕駛員駛下出口,提醒他們注意道路施工和其他交通危險。

現在這種公路終於切實可行了。近年來太陽能電池板的價格急劇下跌——主要歸功於中國電池板的產量飆升,一塊電池板的價錢僅為十年前的十分之一。中國的築路企業甚至希望趕超美國最近進行的一項實驗,設計出一種太陽能公路,能給路上行駛的電動汽車無線充電。

光實能源和齊魯交通發展集團是中國太陽能公路發展的領先者。兩家公司正在山東濟南進行合作,光實能源為齊魯交通這家大型國有高速公路建設及管理公司生產太陽能電池板。

上海同濟大學的交通運輸工程學教授張宏超表示,太陽能電池板由類似塑料的複雜聚合物製成,表面摩擦力比傳統路面略高。參與了光實能源電池板路面開發的張宏超說,製造過程中可以按需要調整表面摩擦力,確保這種路面的輪胎抓地力水平與瀝青路面相同。

進行試驗的這條太陽能公路位於山腳下的一處長彎道,這並非光實公司的首選地點。選址於此是因為這裡靠近一個變電站,確保了發電能夠入網。中國正在全國各地新建太陽能和風能發電站,速度太快,以至一些遠離變電站的發電項目有時需要推遲數年才能入網。

這次領先了,中國已經開始試鋪太陽能公路,高速路上的免費電力?

圖中正在測試的太陽能板可能不像瀝青路那樣需要頻繁更新。但尚不清楚這些電池板能否承受連續十幾年、每年幾百萬次的車輪碾壓。 GIULIA MARCHI FOR THE NEW YORK TIMES

光實能源和齊魯交通主要的西方競爭對手是科拉(Colas),這家法國公路建設巨頭已經開發了25處實驗性的太陽能公路及停車場,主要在法國,在加拿大、日本和美國也有。科拉最大的太陽能項目是一年半前在諾曼底投入使用的一條鄉村公路,表面積只有濟南新建太陽能公路的一半。出於安全顧慮,科拉一直不願將太陽能電池板裝在與中國這條公路類似的高速路上;張宏超說這些電池板非常安全。

不過,一連串的難題表明太陽能公路距離大範圍鋪設還很遙遠。

首先,太陽能公路將陽光轉換為電力的效率低於屋頂太陽能電池板。公路電池板是水平放置的,而且間歇性地被車輛遮擋,而屋頂電池板向太陽傾斜,因此前者生產的電能只有後者的大約一半。

太陽能公路也比瀝青路貴。每十年重新鋪設和修復瀝青路面,每平方米大約要花120美元。相比之下,光實能源和科拉期望在大規模生產時能把太陽能公路的成本拉低到每平方米310到460美元。

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同濟大學的一臺用於製造太陽能公路樣板的機器。 GIULIA MARCHI FOR THE NEW YORK TIMES

張宏超說,高速公路上的電池板的更換,可能不像瀝青路面那麼頻繁。路上的電池板每平方米每年還能生產價值約15美元的電力。因此與瀝青相比,電池板用上大約15年就能夠抵銷成本。

但這些電池板能否承受連續十幾年、每年幾百萬次的車輪碾壓,或者是否會被偷走,就不那麼好說了。

濟南這條公路上的電池板在去年12月下旬安裝完後不到一週,就不見了幾個平方英尺,人們擔心這是小偷甚至產業間諜乾的。

面對治安不力的指責,當地警方表示,電池板應該是被重型卡車壓成碎粒,碾得四散了。光實能源對此未予置評。

這次領先了,中國已經開始試鋪太陽能公路,高速路上的免費電力?

在能源需求急劇增加的中國,用高速公路和街道發電,而不是鋪滿太陽能電池板的田野和沙漠,可以節約大量土地。 GIULIA MARCHI FOR THE NEW YORK TIMES

在美國,鋪設太陽能公路就是一個更棘手的問題了。

德克薩斯州大學交通工程教授卡拉·M·科克曼(Kara M. Kockelman)說,除了部分橋樑和州際高速公路的某些路段外,美國公路往往用大量瀝青鋪就,但路面下的混凝土比其他地方的公路用得少。

瀝青的問題是在卡車的重壓下會輕微變形。太陽能電池的藍色硅晶片,也就是電池板的發電部件,能夠承受數噸的重壓。但一遇彎折,紙一般薄的硅晶片就會像薄薄的糖片一樣折斷。(在中國,高速公路鋪有很厚的混凝土路基,這就不是太大的問題。)

不過這裡的企業高管們是滿懷希望的。他們說技術已然完備,即使美國高速公路建設的情況複雜,他們也並不擔心。

“如果條件允許,”齊魯交通發展集團的董事長徐春福說,“我還想到美國建一條光伏路。”

Keith Bradsher是《紐約時報》上海分社社長,歡迎在Twitter上關注他 @KeithBradsher。

Ailin Tang對本文有研究貢獻。


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