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PAGEPAGE13太陽(yáng)能(高速)公路綜述沈恂達(dá)一、問題的提出在2014年3月的全國(guó)兩會(huì)上,全國(guó)政協(xié)委員、通威集團(tuán)董事局主席劉漢元先生提出了結(jié)合國(guó)內(nèi)現(xiàn)有高速路網(wǎng)資源狀況,參考國(guó)外已有的經(jīng)驗(yàn)和做法,充分利用國(guó)內(nèi)存量高速網(wǎng),將其作為太陽(yáng)能光伏發(fā)電的新型、有效載體,實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電、交通運(yùn)輸、節(jié)能減排、安全行駛、道路養(yǎng)護(hù)、耕地保護(hù)六者的高效整合與最佳統(tǒng)一的方案[1]。劉委員提出的建議就是建設(shè)所謂的“太陽(yáng)能高速公路”。在此前,廣東工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的歐英雷先生在2012年也提出了“利用高速公路實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的構(gòu)想”[2]。其實(shí),世界上第一個(gè)提出“太陽(yáng)能(高速)公路”概念的是美國(guó)愛荷達(dá)州的一對(duì)夫婦——電子工程師斯科特·布魯索(ScottBrushaw)和心理治療師朱莉(Julie)。2006年,布魯索夫婦首先提出“太陽(yáng)能公路”的概念和夢(mèng)想,并進(jìn)行了一系列的研究、試驗(yàn)工作,取得了卓有成效的階段性成果。此后,美國(guó)、荷蘭、意大利、英國(guó)、德國(guó)以及比利時(shí)等國(guó)也先后就此進(jìn)行了研究、探索和試驗(yàn)。2011年,世界上第一條太陽(yáng)能高速公路(A18公路)在意大利建成,并向公眾開放?!疤?yáng)能高速公路”是一個(gè)全新的概念,是太陽(yáng)能應(yīng)用創(chuàng)新的大膽設(shè)想。研究和試驗(yàn)表明,這種太陽(yáng)能高速公路的優(yōu)點(diǎn)很多,節(jié)能、環(huán)保、智能、安全、分散,也可以節(jié)省大量的土地,其最終的、最直接的結(jié)果就是可以逐漸讓人們不再那么依賴煤和石油等礦物燃料。雖然目前太陽(yáng)能高速公路的建設(shè)剛剛起步,并且還存在不少問題和困難,尤其是路面材料和造價(jià)。但畢竟這是一個(gè)偉大的創(chuàng)意和夢(mèng)想!任何一位開拓者都認(rèn)為:歷史上沒有一蹴而就的發(fā)明,發(fā)明首先需要想象。二、太陽(yáng)能高速公路的含義1、含義所謂太陽(yáng)能高速公路是指:利用高速公路的路面、沿線設(shè)施以及周邊的環(huán)境實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能光伏發(fā)電,并為公路設(shè)施本身和沿線居民供電。它大致可以分為:路面光伏發(fā)電系統(tǒng)和沿線設(shè)施光伏發(fā)電系統(tǒng)兩大類。路面光伏發(fā)電系統(tǒng)(見圖1)路面光伏發(fā)電系統(tǒng)顧名思義是指:利用高速公路路面作為載體實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電的系統(tǒng),通常稱為“太陽(yáng)能高速公路公路”或“太陽(yáng)能公路”,它的基本結(jié)構(gòu)由三層組成(見圖2):最下層:為基礎(chǔ)層或承載層,用來隔絕土壤的濕氣,避免其影響到上層太陽(yáng)能光伏組件的正常工作;中間層:為太陽(yáng)能光伏電池層,用來產(chǎn)生電能;吉最上障層:診為透晝明的帳保護(hù)械層,鐵保護(hù)戰(zhàn)內(nèi)部朝的太年陽(yáng)能激光伏四組件達(dá),同師時(shí)也乳讓太煎陽(yáng)光并透過傾;也降要承投載路編面上舟各種多載荷遠(yuǎn)的正口常通腎過,式即要兵滿足污作為涉路面潤(rùn)的所前有一妄切條念件,紐如堅(jiān)稈硬度犬、粗米糙度分和摩兼擦力腔等。諷糟這種叢特殊聲的新取型路召面光黑學(xué)材種料可網(wǎng)以是濱透明紗陶瓷控、悅聚光現(xiàn)透鏡駝或特言殊的垃玻璃康鋼尿。緒本文掠主要豆介紹熟的吩是路浩面光延伏發(fā)界電系饅統(tǒng)。抗2唉)沿礦線設(shè)禽施光釀伏發(fā)己電系擁統(tǒng)回透沿線采設(shè)施堆光伏蕉發(fā)電弊系統(tǒng)后是指屋:利腔用高哄速公下路沿?fù)P線的蹤一些李設(shè)施顏安裝斑光伏貨板柄來因發(fā)電鮮,如瘦服務(wù)艘區(qū)建余筑物清屋頂酷和側(cè)今墻、谷停車摧場(chǎng)、枯路側(cè)務(wù)防撞弦護(hù)欄燭、防做噪聲睛隔離追帶(語(yǔ)聲屏令障)困、路創(chuàng)側(cè)邊霜坡等西(圖于3始)。伶2核、理吵論構(gòu)欣想須太陽(yáng)熔能高苦速公簽路的倦理論木構(gòu)想仔是將膏太陽(yáng)秘能電妨池陣弦列埋蒙入高伴速公葵路的屆路面模內(nèi),駛并尋盾找新騰型的痕光學(xué)掠材料犁來鋪駛設(shè)高乒速公瘡路的飲路面瘋。獅這種煙新型忌的路侵面材宅料(描如阿透明易陶瓷稻和聚貧光透綱鏡等寨)浸,它砌既要鑼符合午高速六公路程的行束車要史求,艘又要咬滿足咐對(duì)太瘡陽(yáng)光師的透盛射和衣聚焦檔作用槐,使煤得鋪笨設(shè)在導(dǎo)其下駱面的掩太陽(yáng)怒能光篩伏陣澇列能忠接收束到太樂陽(yáng)光轟的輻淘射。辟也就飲是說櫻中間拳層和原最上蔽面層含兩者挨的共苦同作睡用應(yīng)犁達(dá)到慌高速媽公路正的設(shè)砍計(jì)標(biāo)瞞準(zhǔn),獻(xiàn)從而承確保惹高速濤公路匯的行碑車安宵全。效獨(dú)侮應(yīng)視敏據(jù)孫款懲仁熱渾點(diǎn)跟珍斑豬異拆俯涂圖符1銹路面指光伏顛發(fā)電患發(fā)電赤系統(tǒng)皺涂科蒸乞燈伯巖章牢掏喜當(dāng)標(biāo)析巷馳抄樓圖舍2求路面泄光伏違發(fā)電復(fù)系統(tǒng)裝構(gòu)成貌育能株堅(jiān)嘆位容埋受復(fù)雄加場(chǎng)就由先圖橫3姥公路蹦邊坡煉太陽(yáng)挺能光漁伏發(fā)球電系來統(tǒng)極三、戶我國(guó)糖的太夜陽(yáng)能獨(dú)資源瓣簡(jiǎn)述搞眾所昌周知宇,太日陽(yáng)能赤是一櫻種取文之不透盡,冶用之?dāng)y不竭安的綠欠色資鏡源。則據(jù)計(jì)滲算,演每秒息鐘焰太陽(yáng)牙輻射禁抵達(dá)柏地球教表面第的能修量高夕達(dá)有8.豪0懼×才10流13掘kW奉,相監(jiān)當(dāng)于態(tài)55租0路萬(wàn)噸碰的標(biāo)趟煤燃齊燒產(chǎn)絨生的嫩能量允。我張國(guó)陸膚地表煎面批每年接接收詳?shù)奶リ?yáng)能怒就相行當(dāng)于序17用00膛億噸艙標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)煤。絮我國(guó)居的太案陽(yáng)能槐資源腫十分奶豐富殲,全吩國(guó)有科2/齊3闊以上鳴地區(qū)納,年邀日照榴時(shí)數(shù)糖在副20股00版小時(shí)湖以上鞏。誦但由稈于太咸陽(yáng)能機(jī)十分魄分散擁,能妻流密逆度較甲低,哭因此值,到誰(shuí)達(dá)地凈面的戲太陽(yáng)院能每鉤平方愁米只險(xiǎn)有獨(dú)10逐00葵W垂左右療。碧全國(guó)夜各地芹區(qū)太作陽(yáng)能嶄資源雹情況屆及分薄類如么表諸1江所示悲:難坊蹄思破娘鄰終有氏返分怠欲僑略拳蘋盛趟景徹宮撫訓(xùn)況核刷雁雞付塊準(zhǔn)膽池向成頸悟表儲(chǔ)1賣類室骨型今地區(qū)急年日朋照紫時(shí)數(shù)撥(時(shí)如)像日顧輻射純量廟(賢千的瓦小鉤時(shí)比/喇米妻2物)僵責(zé)1崇西藏胸西部犬、新優(yōu)疆東憐南部品、青蠻海西規(guī)部、能甘肅嗓西部出28私0茂0~凈33袍00增5.族1碎~困6.病4孝討2賤西藏芳東南質(zhì)部、隙新疆例南部豬、青被海東窄部、閥寧夏陵南部拆、甘滴肅中閉部、是內(nèi)蒙忽古、逐山西睡北部巷、河鴿北西嬌北部已30慰00抖~鍵32繼00貼4.樸5騙~愿5.惱1知悄3方新疆倦北部削、甘方肅東搞南部品、山追西南屑部、恨山西俯北部您、河咐北東馬南部照、山纏東、挑河南較、吉鋒林、悉遼寧廁、云裁南、按廣東怒南部趁、福艇建南鈴部、依江蘇破北部吉、安家徽北攤部士22襪00妨~朗30荒00賀3.殲8壤~死4.祖5膀威4變湖南辣、廣社西、趨江西寇、浙數(shù)江、丘湖北挪、福吉建北麗部、料廣東靈北部殃、山財(cái)西南蜜部、昨江蘇縮南部進(jìn)、安園徽南遣部、永黑龍杠江逐14師00視~捧22抽00帽3.辜2置~揪3.漠8萌體5艦四川絕、貴純州捧10爆00議~烤14束00駕2.悅5購(gòu)~霜3.蛛2細(xì)由表襖1販可見徹,我賀國(guó)的努西藏渡、新朵疆、苦青??昂透薁N肅地治區(qū)的或太陽(yáng)惑能資湖源很塔豐富脂,平北均每件天的剖日照配時(shí)數(shù)拐都在豆7翁~培9撇小時(shí)丟,特昆別適名宜于什光伏蝶發(fā)電翅;而蔬四川威和貴裂州較駕差,皮每天幸的平式均日篇照時(shí)慮數(shù)只稼有悠3俘小時(shí)繩左右吐,不肺太適栗宜于跨太陽(yáng)嗓能規(guī)雀范發(fā)徒電的惑應(yīng)用遷。才患論附津考寸致頃桶仇喉瞎使廢佛百柳映經(jīng)疤瞇窄袖孫紀(jì)走珍四憑、太像陽(yáng)能萌高速伴公路詳發(fā)電具量的絮理論疫估算虎1紡、路雙面太毅陽(yáng)能泥高速僻公路葛假設(shè)萌:高朱速公桐路所秀在地浙的有判效日弟照時(shí)獵間為貍T愧,太庭陽(yáng)能嚼電池勉的能損量轉(zhuǎn)雹換效手率為寺η樣,三每平虛方米橡的輻啞射功騰率為課P斥,充姓電效聰率為女γ撈1餃逆變待器的罪轉(zhuǎn)換跑效率敲為皇γ剛2霉,則賴得:渠每日款每平紡方米呼太陽(yáng)弓能電歉池板厲的發(fā)提電量棄為樹W1斷(瓦呀時(shí)數(shù)攝/割米廁2離)紅,卡饒義踩驗(yàn)庫(kù)券味綠睛誰(shuí)W狠1=簡(jiǎn)=薪η舞×犁P梢×搭T懼籠勿湖徒州這吳呼保負(fù)椅旋只滋惹讀湊惰鍵扇詠喘隸管(棄1蔑)源造另負(fù)載版每日叢每平涌方米貓獲得砌的電聞能(橡瓦時(shí)禁數(shù)窩/年米茅2授)為墊W2堆,綁邁囑齡款無(wú)百皆含扣紫W采2=啄=腰γ堤1敬×誰(shuí)γ現(xiàn)2澡諒×扯W1漂==月η羅×馬γ刊1鄙×宮γ細(xì)2打×肚P圖×屠T永肌拘耗申句傍馬碑宗勢(shì)腹菠鋤(圾2忙)姻棚怖面積辜為滋S叔的太涉陽(yáng)能虹電池飯板每逆日為陶負(fù)載添提供吹的發(fā)拳電量鴉為襖W箏(瓦巾時(shí)數(shù)槍)說,制圾養(yǎng)指育辰盾情被駐躺W吐==況S格×負(fù)W2柏==擦S江×椅η筋×?xí)害弥?身×唱γ僻2離×執(zhí)P紙×老T俗器苗袖往纏爐嗎譯騙沿僻喇嗎損侄(炒3這)庭步簽若平鋒均日偵照時(shí)湖數(shù)宮T=物=4親h主,抵P=蘇1蘿00紐0請(qǐng)W般,吸η小==忌18駁%朗,持γ離1=細(xì)=7顯0%快,這γ獻(xiàn)2=刃=9霞0%鳥,潔閥鉛則述蓄抽青禽爺思愿育W祖==襪0.榴45揮36抽×煙S耍(魔千瓦僅小時(shí)解)濕/壓日章秤果獸敗執(zhí)即野癥先襲會(huì)晨垃替闊菌思(邁4燈)厘眾銀設(shè):乓可以絡(luò)安裝愁光伏片組件樓的討四車施道誠(chéng)高速纖公路管的耍有效吵寬度友為報(bào)2給0倆m狂(路腎面寬莖度淘+踢硬路臭肩寬朋度)蠟,則芝每公測(cè)里的數(sh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