2006年,美國(guó)的布魯索夫婦首先提出了“太陽能公路”概念,并進(jìn)行了一系列的研究、試驗(yàn)工作。
這種太陽能公路由一系列大小為0.4平方米的六角形面板組成,上面環(huán)繞著36瓦的太陽能電池板。為了驗(yàn)證面板能否在負(fù)重的情況下常年工作,布魯索夫婦在愛達(dá)荷州的人行道、停車場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)停機(jī)坪甚至火車站月臺(tái)上均鋪設(shè)了這種太陽能電池板。
然而日常車輛通行和惡劣天氣等因素會(huì)給太陽能公路造成很多技術(shù)性損傷,愛達(dá)荷州的一段“原型光伏道路”鋪設(shè)不久就出現(xiàn)了故障。
2011年,意大利在西西里修建了世界上第一條使用太陽能發(fā)電的高速公路——A18高速公路。
這條高速公路全長(zhǎng)30公里,公路上安裝的太陽能光伏裝置可滿足沿線設(shè)施的電力需求,包括路燈、隧道風(fēng)機(jī)、路牌、緊急電話及公路上所有需要靠太陽能運(yùn)行的裝置。這條高速公路上的光伏設(shè)備每年發(fā)電量約為1200萬千瓦時(shí),相當(dāng)于每年可節(jié)約31萬噸石油、減少10萬噸二氧化碳排放量。
2014年建成的德國(guó)A9高速公路光伏電站項(xiàng)目是德國(guó)最大的高速公路光伏電站之一,覆蓋面積約為7萬平方米,裝機(jī)容量為5.5兆瓦,預(yù)計(jì)年發(fā)電量可達(dá)600萬千瓦時(shí)。
2023年,德國(guó)又與奧地利、瑞士合作,在德國(guó)境內(nèi)的81號(hào)高速公路部署了一款33千瓦的原型高速公路光伏系統(tǒng),標(biāo)志著光伏能源開發(fā)邁入新階段。這一光伏系統(tǒng)旨在利用高速公路基礎(chǔ)設(shè)施中的太陽能資源,為可持續(xù)能源發(fā)展做貢獻(xiàn)。此外,為了推動(dòng)光伏系統(tǒng)在高速公路上的部署,德國(guó)聯(lián)邦政府還在加速簡(jiǎn)化相關(guān)法規(guī)。
2016年,法國(guó)花費(fèi)500萬歐元(約合3635萬元人民幣)于諾曼底地區(qū)建設(shè)了一條鋪滿太陽能電路板的公路,這條公路被命名為“Wattway”,全長(zhǎng)僅1000米。
這條公路在建成運(yùn)營(yíng)后,并沒有達(dá)到之前預(yù)計(jì)的每年總發(fā)電量15萬千瓦時(shí)的目標(biāo),這與其所在地區(qū)的天氣有很大關(guān)系,Wattway所在地區(qū)陰雨較多,年均僅有44天的強(qiáng)烈陽光照射。此外,滯留在公路上的落葉,同樣會(huì)影響太陽能的吸收與轉(zhuǎn)化。再者,長(zhǎng)期的車輛碾壓也給這條公路的維護(hù)帶來很大壓力。
2014年,荷蘭投資350萬歐元(約合2743萬元人民幣)于北部城市克羅曼尼建設(shè)了一條僅70米的光伏車道,僅允許自行車通過。
2018年7月19日,荷蘭在位于海爾許霍瓦德的N194號(hào)省道的防撞欄上,安裝了若干片總長(zhǎng)72米的薄膜柔性光伏組件,這組光伏組件可用來測(cè)試能否以安全、可持續(xù)的方式為道路提供照明用電或向電網(wǎng)供電。
此項(xiàng)目是由北荷蘭省,TNO,Sol liance太陽能研究所,以及阿姆斯特丹應(yīng)用技術(shù)大學(xué)等共同開展的,并由頂級(jí)能源部門的iDEEGO(創(chuàng)新可持續(xù)能源和節(jié)能建筑環(huán)境)計(jì)劃提供補(bǔ)貼,由荷蘭企業(yè)管理局(RVO)推動(dòng)。
(以上內(nèi)容整合自網(wǎng)絡(luò))
天津高速公路集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“天津高速集團(tuán)”)積極響應(yīng)國(guó)家交能融合政策,大力推動(dòng)發(fā)展高速公路光伏項(xiàng)目,計(jì)劃在北部地區(qū)包含津薊、京秦、塘承、濱保等8條高速公路,約48處點(diǎn)位布設(shè)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng),預(yù)計(jì)總裝機(jī)容量50兆瓦,項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)期25年(不含建設(shè)期)。
天津高速分布式光伏項(xiàng)目2023年度實(shí)施一期工程,容量約21兆瓦,2023年底完成建設(shè)安裝及并網(wǎng)工作。項(xiàng)目一期工程安裝點(diǎn)位主要為高速公路服務(wù)區(qū)及收費(fèi)站,主要場(chǎng)景涉及屋頂、綠地、車棚和邊坡等。
七里海服務(wù)區(qū)光伏項(xiàng)目、寶坻溫泉城收費(fèi)站光伏項(xiàng)目及津南服務(wù)區(qū)光伏項(xiàng)目等。
天津市高速分布式光伏項(xiàng)目,涉及天津高速集團(tuán)下轄所有收費(fèi)站及服務(wù)區(qū)點(diǎn)位,后續(xù)將會(huì)擇機(jī)開發(fā)部分匝道圈及廢棄省界收費(fèi)站等點(diǎn)位。
★投資單位通常會(huì)新設(shè)立一家新能源公司來進(jìn)行光伏等新能源項(xiàng)目開發(fā),以便于項(xiàng)目實(shí)施、融資、后續(xù)運(yùn)營(yíng)等,導(dǎo)致光伏建設(shè)單位與服務(wù)區(qū)及收費(fèi)站運(yùn)營(yíng)單位分屬不同公司,溝通協(xié)調(diào)成本高昂。如屋頂光伏建設(shè),可能會(huì)引發(fā)防水破損,在后續(xù)責(zé)任劃分時(shí)容易導(dǎo)致糾紛。天津高速集團(tuán)通過約定防水保護(hù)責(zé)任年限,在施工前于配重塊下補(bǔ)做防水層的方式盡量避免了后續(xù)糾紛的發(fā)生。
★當(dāng)前,分布式光伏項(xiàng)目建設(shè)通常采用EPC形式,項(xiàng)目投資與建設(shè)體量掛鉤。因項(xiàng)目單價(jià)受光伏組件價(jià)格影響較大,EPC合同中應(yīng)約定組件價(jià)格變化時(shí)項(xiàng)目建設(shè)單價(jià)的變化,以避免雙方承擔(dān)損失。
★部分高速公路使用年限較長(zhǎng),后經(jīng)多次改造,地下管線十分復(fù)雜,為減少對(duì)地下管線的破壞,施工前一定要做好物探及探坑開挖工作。尤其對(duì)涉及打樁的點(diǎn)位,更需注意。
★服務(wù)區(qū)車棚高度不應(yīng)低于2.6米,確保所有小型乘用車及商務(wù)車均可順利停放。鑒于車棚內(nèi)后續(xù)會(huì)安裝充電樁及廣告燈箱,須提前考慮充電樁、燈箱位置及安裝形式,避免后期重復(fù)施工。
★高速公路光伏項(xiàng)目施工須合理安排工期,確保不影響節(jié)假日期間各點(diǎn)位正常運(yùn)營(yíng),減少對(duì)道路通行的影響。部分施工車輛及機(jī)械超寬超重,上高速公路須提前申請(qǐng),減少后續(xù)因手續(xù)問題對(duì)工期產(chǎn)生的影響。
(天津高速公路集團(tuán)有限公司 供稿)
黑龍江省交通投資集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“龍江交投集團(tuán)”)以技術(shù)為先導(dǎo),通過引進(jìn)國(guó)內(nèi)先進(jìn)可防光污染(反光技術(shù))的光伏組件設(shè)備及光伏屋頂電站技術(shù)和設(shè)備,形成完善的電站運(yùn)營(yíng)管理體系,同時(shí)與國(guó)網(wǎng)綜合能源公司等電力企業(yè)開展全方位戰(zhàn)略合作,在國(guó)內(nèi)現(xiàn)有先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上精益求精。
龍江交投集團(tuán)高速公路運(yùn)營(yíng)體系,點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣,地處偏遠(yuǎn)、情況復(fù)雜,有些地區(qū)國(guó)電接入困難,用電難、用電貴情況普遍存在。隨著取消省界收費(fèi)站項(xiàng)目完成及視頻云聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目啟動(dòng)、大量機(jī)電設(shè)備應(yīng)用到高速公路場(chǎng)景,加上“煤改電”工程實(shí)施,高速公路運(yùn)營(yíng)部門已經(jīng)成為耗能“大戶”,日常用電成本成為高速公路運(yùn)營(yíng)成本的重要支出。因此,龍江交投集團(tuán)在區(qū)域高速公路中挑選符合“自發(fā)自用,余電上網(wǎng)”的優(yōu)質(zhì)地點(diǎn)作為高速公路新能源項(xiàng)目(一期)分布式光伏發(fā)電工程的建設(shè)地點(diǎn),其中包含14處服務(wù)區(qū)、40處收費(fèi)站、10處互通區(qū)、兩處服務(wù)區(qū)光伏車棚,共計(jì)66個(gè)點(diǎn)位,裝機(jī)容量共計(jì)7.31兆瓦。另外,還包含錦山收費(fèi)站空氣源熱泵及400千瓦時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)。
★攻克寒區(qū)冬季低溫問題、冬季積雪清理難題,通過開展試點(diǎn)示范工程,快速形成高速公路示范樣板。驗(yàn)證項(xiàng)目建設(shè)的技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)可行性、施工可行性,為后期大量復(fù)制推廣積累了寶貴經(jīng)驗(yàn),形成了適合高速公路環(huán)境的可再生清潔能源供暖解決方案、“光儲(chǔ)充一體化”解決方案、“風(fēng)光互補(bǔ)”解決方案,促進(jìn)了高速公路領(lǐng)域光伏新能源的深度、廣泛應(yīng)用,打造了國(guó)內(nèi)寒區(qū)高速公路光伏新能源應(yīng)用典范。
★充分利用高速公路收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)的建筑屋頂、空閑土地等資源,投資建設(shè)分布式光伏電站,充分利用太陽能發(fā)電,重點(diǎn)解決白天峰值和谷值期間的用電成本,多余電量上網(wǎng)銷售還能帶來額外的經(jīng)營(yíng)收入,有效降低了高速公路用電成本,實(shí)現(xiàn)降本增效。
★通過智能微電網(wǎng)綜合能源管理系統(tǒng),進(jìn)行智慧化控制,不斷優(yōu)化用電量,提升轉(zhuǎn)化效率,降低能源損耗,可達(dá)到清潔發(fā)電、自發(fā)自用、智能管控、節(jié)能降碳的效果。
(黑龍江省交通投資集團(tuán)有限公司 供稿)
福建省高速公路集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“福建高速集團(tuán)”)依托全省高速公路服務(wù)區(qū)、征管所現(xiàn)有建筑屋頂和停車區(qū)等,自主投資建設(shè)屋頂分布式光伏電站和光伏車棚,采用“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”的運(yùn)營(yíng)模式,實(shí)現(xiàn)高速公路節(jié)能減排,降本增效。
目前福建省高速公路分布式光伏發(fā)電(儲(chǔ)能)項(xiàng)目已規(guī)劃三期,其中一期(龍掘東、常山、興泰、桂湖、古田、南陽服務(wù)區(qū))已全部投入運(yùn)營(yíng);二期(50處)已完成主體工程建設(shè),正在進(jìn)行并網(wǎng)工作;三期(50處)正處于設(shè)計(jì)階段,預(yù)計(jì)“十四五”期間累計(jì)完成106處分布式光伏電站,總裝機(jī)容量將達(dá)30兆瓦。
福建省高速公路青云山服務(wù)區(qū)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目,充分利用服務(wù)區(qū)現(xiàn)有的屋面及小車停車區(qū)建設(shè)光伏發(fā)電站,鋪設(shè)光伏組件,連接逆變器,接入配電房,同電力公司并網(wǎng)。該項(xiàng)目共包含3個(gè)子系統(tǒng),分別為:屋面單軸跟蹤式光伏電站、停車棚光伏一體站和儲(chǔ)能系統(tǒng)。預(yù)計(jì)投資780萬元,鋪設(shè)光伏組件面積8700平方米,裝機(jī)容量852.5千瓦,年平均上網(wǎng)電量為80.57萬千瓦時(shí),儲(chǔ)能容量100千瓦/215千瓦時(shí)。按照發(fā)電耗煤平均304.9g標(biāo)煤/千瓦時(shí)(下同)計(jì)算,每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤239噸,減少溫室氣體排放621噸。
項(xiàng)目采用功率550瓦單晶硅光伏組件,組件效率21.3%;采用單軸跟蹤支架,使方陣光伏組件能量輸出提高15%至20%左右;組串式逆變器采用模塊化設(shè)計(jì),每個(gè)光伏串對(duì)應(yīng)一個(gè)逆變器,直流端具有最大功率跟蹤功能,交流端并聯(lián)并網(wǎng);儲(chǔ)能系統(tǒng)具有模擬量測(cè)量、電池均衡、電池系統(tǒng)保護(hù)、自診斷、熱管理、運(yùn)行狀態(tài)顯示與通訊、事件及日志數(shù)據(jù)記錄、操作權(quán)限管理等功能;逆變器及優(yōu)化器自動(dòng)生成組件排布圖,實(shí)現(xiàn)組件級(jí)監(jiān)控;具備組件級(jí)最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT(Maximum PowerPoint Tracking),可實(shí)現(xiàn)組件級(jí)最大功率跟蹤;具備OV快速關(guān)斷功能,當(dāng)光伏組件優(yōu)化器輸出電纜未連接或發(fā)生逆變器關(guān)閉等故障時(shí),每個(gè)光伏組件優(yōu)化器輸出0Vdc,保證安裝安全、運(yùn)維安全和消防安全。
★在選址方面,光伏選址需綜合考慮日照條件、建筑條件、安裝和運(yùn)輸條件等因素,但部分服務(wù)區(qū)無法同時(shí)滿足上述條件。當(dāng)服務(wù)區(qū)、征管所或收費(fèi)站光照條件優(yōu)渥,但可建設(shè)面積小,安裝和運(yùn)輸難度大時(shí),須經(jīng)過全面的經(jīng)濟(jì)評(píng)估和成本效益分析,考慮建設(shè)成本、發(fā)電收益、可再生能源補(bǔ)貼等因素,平衡建設(shè)成本和建成后的光伏電站效益,確保投資回報(bào)期合理,并確保光伏電站在經(jīng)濟(jì)上可行且具備長(zhǎng)期收益能力;當(dāng)服務(wù)區(qū)光照條件不佳、但可建設(shè)面積較大、安裝和運(yùn)輸較為便利時(shí),須結(jié)合光伏電站技術(shù)選擇適當(dāng)?shù)陌l(fā)電設(shè)備,比如:選擇高效太陽能電池板或集成式光伏系統(tǒng),以此提高單位面積上的發(fā)電效率;此外,可以考慮利用逆變器和可調(diào)整支架等設(shè)備優(yōu)化光伏電站的發(fā)電效率,以此達(dá)到平衡建設(shè)成本和建成后的光伏電站效益的目的。需要注意的是,在合理考慮各項(xiàng)因素的基礎(chǔ)上,最終的光伏電站選址需要符合政策法規(guī)和環(huán)保要求,確保光伏電站建設(shè)的可行性和可持續(xù)性。
★高速公路服務(wù)區(qū)、征管所和收費(fèi)站數(shù)量多、分散廣,若依托單一或零星幾個(gè)施工隊(duì)依次到服務(wù)區(qū)、征管所開展施工,將導(dǎo)致施工效率低下。對(duì)此,福建高速集團(tuán)采取分片區(qū)施工的方式,在同一批次建設(shè)點(diǎn)位中,對(duì)相近服務(wù)區(qū)、征管所的光伏電站,打包統(tǒng)一采購施工單位,保障項(xiàng)目全面推進(jìn)。上述情況也會(huì)導(dǎo)致管理難度大的問題,為此,福建高速集團(tuán)除了派駐專人到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)督管理,還緊鑼密鼓地搭建信息化管理平臺(tái),利用信息化技術(shù),建立服務(wù)區(qū)、征管所光伏電站的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光伏電站的建設(shè)狀況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題,減少人力資源的管理難度。此外,由于高速公路每天都有大量的車流量,施工期間還需要考慮交通管制、安全保障等因素。
(福建省高速公路集團(tuán)有限公司 供稿)
從濟(jì)南東“零碳”服務(wù)區(qū),再到濟(jì)濰“零碳”智慧高速,山東高速集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“山東高速集團(tuán)”)實(shí)現(xiàn)了由點(diǎn)及線的推廣,創(chuàng)造了綠色財(cái)富,帶動(dòng)了綠色制造,積累了綠色經(jīng)驗(yàn),推動(dòng)了山東高速集團(tuán)綠色低碳轉(zhuǎn)型升級(jí)和高質(zhì)量發(fā)展,為交通運(yùn)輸行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)“山東經(jīng)驗(yàn)”,為加快建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)貢獻(xiàn)“山高力量”。
濟(jì)南東“零碳”服務(wù)區(qū)
濟(jì)南東“零碳”服務(wù)區(qū)由山東高速集團(tuán)有限公司投資建設(shè)。項(xiàng)目基于分布式光伏發(fā)電、儲(chǔ)能、交直流微網(wǎng)、室外微光、智慧管控、污水處理、生態(tài)碳匯等建設(shè)措施,構(gòu)建可再生能源利用、“零碳”智慧管控、污廢資源化處理、林業(yè)碳匯提升四大系統(tǒng),是全國(guó)首個(gè)實(shí)現(xiàn)自我中和的“零碳”服務(wù)區(qū),在全國(guó)具有領(lǐng)先示范意義。自2022年7月正式運(yùn)營(yíng)到2023年3月底,濟(jì)南東“零碳”服務(wù)區(qū)光伏發(fā)電230萬度,林業(yè)碳匯吸收二氧化碳約40噸,減少二氧化碳約1990噸,相當(dāng)于減少標(biāo)準(zhǔn)煤約750噸,年光伏發(fā)電量約為360萬度,年林業(yè)碳匯吸收二氧化碳約50噸,年減少二氧化碳約3400噸,相當(dāng)于減少標(biāo)準(zhǔn)煤約1300噸。
濟(jì)南至濰坊“零碳”智慧高速
濟(jì)南至濰坊“零碳”智慧高速由山東高速集團(tuán)有限公司投資建設(shè)。以實(shí)現(xiàn)全路線“零碳”為目標(biāo),完成智慧“零碳”高速建設(shè),打造可再生能源利用系統(tǒng)、智慧能源網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)、近零能耗建筑節(jié)能系統(tǒng)、林業(yè)碳匯提升系統(tǒng)、碳排放綜合管控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了胡山隧道、龍泉養(yǎng)護(hù)中心運(yùn)營(yíng)階段自我中和,昆侖服務(wù)區(qū)近“零碳”等多個(gè)“零碳”或近“零碳”典型場(chǎng)景,以及多個(gè)點(diǎn)位級(jí)路側(cè)用能“自洽”。是全國(guó)首條獲得持續(xù)認(rèn)證的“零碳”高速公路。
★濟(jì)南東“零碳”服務(wù)區(qū)首次在高速公路服務(wù)區(qū)的邊坡、停車位、屋頂?shù)任恢貌荚O(shè)了全場(chǎng)景分布式光伏,邊坡光伏應(yīng)用了山東高速集團(tuán)主編的全國(guó)首份邊坡光伏發(fā)電地方標(biāo)準(zhǔn),選用了無邊框、可彎折的柔性光伏組件,在停車位、屋頂?shù)任恢眠x用了發(fā)電效率高的N型雙面雙玻光伏組件,既提高了發(fā)電效率又兼顧安全性、美觀性,拓展了服務(wù)區(qū)建設(shè)空間利用,構(gòu)建了服務(wù)區(qū)全場(chǎng)景分布式光伏建設(shè)模式。
★濟(jì)南東“零碳”服務(wù)區(qū)自主研發(fā)的首個(gè)高速公路服務(wù)區(qū)“零碳”智慧管控系統(tǒng),以綠電充分消納及設(shè)備自主智慧運(yùn)行為核心,全面管控服務(wù)區(qū)光伏儲(chǔ)能、交直流微網(wǎng)、暖通空調(diào)等機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備,配套設(shè)計(jì)“零碳”管控算法以控制服務(wù)區(qū)整體能量流動(dòng),以用戶感受為核心設(shè)計(jì)建筑設(shè)備智慧管控系統(tǒng),模擬人類“感知-分析-決策”過程設(shè)計(jì)服務(wù)區(qū)能源管控大腦,確保服務(wù)區(qū)碳中和“可持續(xù)”實(shí)現(xiàn)。
★濟(jì)南至濰坊“零碳”智慧高速是全國(guó)首個(gè)開展全場(chǎng)景、多形式的光伏實(shí)證項(xiàng)目。通過探索可再生能源利用的多場(chǎng)景、多形式布設(shè),融入綠色節(jié)能理念,利用匝道圈、邊坡、服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站、隧道、聲屏障等建設(shè)場(chǎng)景,綜合布局光伏發(fā)電系統(tǒng),結(jié)合不同的場(chǎng)景應(yīng)用光伏發(fā)電技術(shù),實(shí)現(xiàn)能源的高效利用。利用全線16處互通匝道布設(shè)光伏組件,實(shí)現(xiàn)了綠化效果與光伏設(shè)施的有機(jī)結(jié)合;根據(jù)主線路堤、路塹邊坡的不同防護(hù)形式,開發(fā)不同類型的邊坡光伏發(fā)電系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了邊坡防護(hù)與光伏發(fā)電的有機(jī)結(jié)合;利用10處隧道口分離帶及隧道入口遮陽棚,布設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了光伏發(fā)電與隧道用電的高效應(yīng)用;選取k26+400~k27+400約1公里路段設(shè)置光伏聲屏障,實(shí)現(xiàn)了高速噪聲防治與光伏發(fā)電的有機(jī)結(jié)合。
★濟(jì)南至濰坊“零碳”智慧高速是全國(guó)首條打造光伏與邊坡一體化試驗(yàn)路段的高速公路。在總結(jié)山東高速公路已建邊坡光伏經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上不斷探索,嘗試開發(fā)新的一體化設(shè)計(jì)方法。昆侖服務(wù)區(qū)邊坡光伏一體化試驗(yàn)段,研發(fā)了邊坡光伏一體化解決方案,實(shí)現(xiàn)了邊坡防護(hù)與光伏板的有機(jī)結(jié)合,有效降低了邊坡二次傷害的概率,降低了邊坡光伏建造成本,提高了邊坡光伏施工和后期養(yǎng)護(hù)的便捷性。
(山東高速集團(tuán)有限公司、山東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司、山東高速基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有限公司 供稿)
湖南現(xiàn)代新能源有限公司(簡(jiǎn)稱“現(xiàn)代新能源”)以湖南省高速公路集團(tuán)有限公司(簡(jiǎn)稱“湖南高速集團(tuán)”)和現(xiàn)代投資股份有限公司(簡(jiǎn)稱“現(xiàn)代投資”)所屬高速公路路網(wǎng)為載體,以高速公路運(yùn)營(yíng)機(jī)關(guān)、服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站、隧道、互通、邊坡為主戰(zhàn)場(chǎng),打造貫穿高速路網(wǎng)供給側(cè)到消費(fèi)側(cè)的“交能融合”智慧能源網(wǎng)絡(luò),為“綠源高速”建設(shè)貢獻(xiàn)“湖南高速智慧”和“湖南高速樣本”。
現(xiàn)代新能源在湖南高速已建成的3座“高速+光伏”電站為,懷化北收費(fèi)站光伏電站、灰湯收費(fèi)站光伏電站和現(xiàn)代投資長(zhǎng)沙分公司機(jī)關(guān)光伏電站,涵蓋閑置地、屋頂、邊坡、車棚等應(yīng)用場(chǎng)景。
其中,懷化北收費(fèi)站光伏電站為湖南高速沿線首座發(fā)電的收費(fèi)站光伏電站,為后續(xù)在收費(fèi)站批量建設(shè)光伏電站奠定了基礎(chǔ);現(xiàn)代投資長(zhǎng)沙分公司機(jī)關(guān)光伏項(xiàng)目為“綠源高速”建設(shè)示范電站,該項(xiàng)目創(chuàng)新性地采用了光伏組件自清潔、螺紋樁等新技術(shù),同時(shí)模擬了“邊坡、互通”等典型高速公路應(yīng)用場(chǎng)景。3座電站總裝機(jī)容量1.57兆瓦,年平均發(fā)電量約135萬千瓦時(shí),相當(dāng)于每年可節(jié)約標(biāo)煤約439噸,減排二氧化碳約1148噸。
另外,現(xiàn)代新能源還重點(diǎn)打造了湘鄉(xiāng)東服務(wù)區(qū)光伏項(xiàng)目,該項(xiàng)目利用服務(wù)區(qū)內(nèi)閑置的建(構(gòu))筑物頂部、綠地、地面停車位等區(qū)域進(jìn)行發(fā)電陣列建設(shè),采用分塊發(fā)電、集中并網(wǎng)方案,實(shí)現(xiàn)了“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”。該服務(wù)區(qū)光伏電站總?cè)萘繛?00千瓦時(shí),平均每年可為電網(wǎng)提供清潔電能65.53萬千瓦時(shí),與傳統(tǒng)燃煤電廠相比,預(yù)計(jì)每年可節(jié)約標(biāo)煤237.6噸,節(jié)能減排效益明顯。
★高速公路分布式光伏電站建設(shè)具有“點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣”的特點(diǎn),與光伏“整縣開發(fā)”模式較為相似,需在全省層面做好規(guī)劃統(tǒng)籌,實(shí)現(xiàn)“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)”。湖南高速集團(tuán)發(fā)布了《湖南省高速公路集團(tuán)新能源發(fā)展規(guī)劃(2021-2025)》,現(xiàn)代新能源根據(jù)《規(guī)劃》主導(dǎo)編撰了光伏建設(shè)部分,深入剖析湖南高速集團(tuán)光伏發(fā)展面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn),探討戰(zhàn)略方向、時(shí)序目標(biāo)和實(shí)踐路徑,分階段提出光伏布局設(shè)想及重點(diǎn)任務(wù),為后續(xù)引導(dǎo)項(xiàng)目投資奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
★高速公路分布式光伏電站建設(shè)涉及多方協(xié)調(diào),迫切需要交通、發(fā)改(能源)、自然資源、交警、電力等部門聯(lián)合制定支持高速公路光伏建設(shè)的意見,迫切需要制定相應(yīng)建設(shè)、技術(shù)與安全標(biāo)準(zhǔn)。2023年8月,湖南省交通運(yùn)輸廳組織召開了加快推進(jìn)湖南省高速公路光伏建設(shè)發(fā)展座談會(huì),明確了湖南省高速公路光伏建設(shè)試點(diǎn)目標(biāo)、試點(diǎn)主體、試點(diǎn)期限、試點(diǎn)線路等工作要求,并明確廳相關(guān)業(yè)務(wù)處室應(yīng)加強(qiáng)與發(fā)改、能源、電力等部門間的溝通協(xié)調(diào),積極爭(zhēng)取相關(guān)政策支持。目前,湖南省交通運(yùn)輸廳成立了由主管副廳長(zhǎng)為組長(zhǎng),廳科教處、基本建設(shè)處、綜合規(guī)劃處、養(yǎng)護(hù)管理處,以及湖南高速集團(tuán)、現(xiàn)代投資等單位負(fù)責(zé)人為成員的省高速公路光伏建設(shè)推廣工作專班。
★作為交通領(lǐng)域碳達(dá)峰、碳中和的重要舉措,高速公路分布式光伏電站應(yīng)注重科技引領(lǐng)。現(xiàn)代新能源在“高速+光伏”建設(shè)過程中,注重運(yùn)用先進(jìn)、高效光伏組件和逆變器技術(shù),開展“光、儲(chǔ)、充、換”聯(lián)合控制策略等技術(shù)攻關(guān)研究,打造真正意義上的“高速智慧能源互聯(lián)網(wǎng)”。
(湖南現(xiàn)代新能源有限公司 供稿)
重慶航運(yùn)建設(shè)發(fā)展(集團(tuán))有限公司著力構(gòu)建“風(fēng)光水儲(chǔ)一體化”(即“風(fēng)電、光伏、水力發(fā)電、儲(chǔ)能”一體化)綠色能源產(chǎn)業(yè)體系,齊頭并進(jìn)推動(dòng)水力發(fā)電、分布式光伏等清潔能源建設(shè),統(tǒng)一規(guī)劃、分步開發(fā)重慶高速路網(wǎng)光伏資源,取得了一系列實(shí)質(zhì)性成果。
G69銀百高速重慶段分布式光伏項(xiàng)目
G69銀百高速重慶段分布式光伏項(xiàng)目,擬在城口至開州段高速公路沿線的隧道口、服務(wù)區(qū)、管理中心等閑置空間選擇13個(gè)點(diǎn)位建設(shè)光伏發(fā)電站,項(xiàng)目設(shè)計(jì)總裝機(jī)容量2833.92千瓦,建設(shè)面積約18776平方米,是重慶高速公路首個(gè)多場(chǎng)景全覆蓋的分布式光伏項(xiàng)目。
該項(xiàng)目結(jié)合重慶山區(qū)地貌典型特征和資源,充分利用重慶高速公路的管理中心、服務(wù)區(qū)、隧道口等閑置路域空間,采用了行業(yè)先進(jìn)的P型組件材料、科學(xué)合理的微孔灌注樁和獨(dú)立基礎(chǔ)結(jié)合的施工工藝,有效利用光伏板板下空間,實(shí)施了“光伏+生態(tài)復(fù)綠”,提高了用地復(fù)綠比例,在保護(hù)表土避免被暴雨沖刷的同時(shí)降低了碳排放量,生態(tài)效果明顯。實(shí)現(xiàn)了重慶市“高速公路+清潔能源”應(yīng)用的零的突破,是交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)與能源網(wǎng)有機(jī)融合的一次有益探索。
大足服務(wù)區(qū)分布式光伏項(xiàng)目
渝蓉高速大足服務(wù)區(qū)分布式光伏項(xiàng)目充分利用服務(wù)區(qū)綠化帶、光伏停車棚、邊坡、匝道外閑置場(chǎng)地,建設(shè)面積約9500平方米,設(shè)計(jì)總裝機(jī)容量約1900千瓦,分兩期建設(shè)。項(xiàng)目整體建成后,預(yù)計(jì)年平均發(fā)電量147萬千瓦時(shí),年減排二氧化碳1262噸,節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤442噸。2023年10月11日,一期工程已投運(yùn)裝機(jī)容量為650.82千瓦。
該項(xiàng)目采用了單晶硅光伏組件、碲化鎘發(fā)電玻璃、全彩光伏自發(fā)電標(biāo)識(shí)標(biāo)牌等先進(jìn)技術(shù)。項(xiàng)目緊密對(duì)接我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)健康綠色發(fā)展的迫切需求,率先使用退役光伏組件制作的彩色光伏板,實(shí)現(xiàn)了退役光伏組件的再利用,構(gòu)建了路網(wǎng)光伏綠色發(fā)電新場(chǎng)景,兼具綠色發(fā)電、安全、美觀、循環(huán)利用等綜合優(yōu)勢(shì),充分釋放了高速公路交能融合潛能,搭建出極具引領(lǐng)作用的交通、綠電和文旅融合創(chuàng)新示范標(biāo)桿。
渝湘高速分布式光伏項(xiàng)目
渝湘高速分布式項(xiàng)目位于G75包茂高速公路重慶段,在沿線服務(wù)區(qū)、管理中心、隧道口隔離帶選址建設(shè)。設(shè)計(jì)裝機(jī)容量約3800千瓦,分批建設(shè)。首期總裝機(jī)容量約為2260千瓦,計(jì)劃2024年完成建設(shè)。
龍溪河服務(wù)區(qū)分布式光伏項(xiàng)目
龍溪河服務(wù)區(qū)分布式光伏項(xiàng)目位于重慶市G42瀘蓉高速公路梁平段龍溪河服務(wù)區(qū)南、北兩側(cè),其中南側(cè)服務(wù)區(qū)擬在配電房屋頂、綜合樓屋頂及綠化帶設(shè)置光伏方陣,北側(cè)服務(wù)區(qū)擬在綠化帶、綜合樓屋頂及配電房屋頂設(shè)置光伏方陣。裝機(jī)容量約600千瓦,計(jì)劃于2024年3月完成建設(shè)。
★山區(qū)高速公路多場(chǎng)景應(yīng)用的光伏試點(diǎn)項(xiàng)目充分結(jié)合了重慶山區(qū)地貌的典型特征和資源,通過合理規(guī)劃設(shè)計(jì),在服務(wù)區(qū)、管理中心的屋頂和車棚,綠化帶、隧道口洞頂和中央隔離帶等多場(chǎng)景,綜合用能情況配置最優(yōu)規(guī)模的分布式光伏系統(tǒng),有效利用閑置路域空間資源,最大化提高公路綠電供能占比,為推進(jìn)清潔能源在山區(qū)地貌特征的交通網(wǎng)中廣泛應(yīng)用提供了示范經(jīng)驗(yàn)。
★綜合效益顯著。采用了行業(yè)先進(jìn)的設(shè)備產(chǎn)品,如P型、n型組件,定制碲化鎘發(fā)電玻璃,在展示高速標(biāo)志的同時(shí)兼顧低光照條件發(fā)電??茖W(xué)合理地采用微孔灌注樁和獨(dú)立基礎(chǔ)結(jié)合的施工工藝,達(dá)到土石開挖、混凝土澆筑與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的最優(yōu)平衡。在隧道洞頂、邊坡等場(chǎng)地的光伏板下種植適宜植物,“光伏+生態(tài)復(fù)綠”的環(huán)境保護(hù)和水土保持作用明顯。后期依托高速一體化管控平臺(tái),開發(fā)光儲(chǔ)充換等綜合用能場(chǎng)景,最大化提升高速集團(tuán)低碳收益,項(xiàng)目拓展性高。
★組織規(guī)劃好。政府大力支持,發(fā)改(能源)、交通、交巡警等各級(jí)政府為項(xiàng)目提供行業(yè)指導(dǎo)和建設(shè)支持,為地企合作樹立了良好榜樣。重慶高速公路集團(tuán)有限公司十分重視,成立專班,采用一次規(guī)劃、分步實(shí)施方式,按照“試點(diǎn)先行、逐步推廣、全面鋪開”三步走的計(jì)劃,由下屬綠色能源企業(yè)對(duì)高速公路分布式光伏整體投資開發(fā)運(yùn)營(yíng),有效解決了高速公路負(fù)荷消納場(chǎng)景“點(diǎn)多面廣”帶來的管理難點(diǎn);探索出了“項(xiàng)目投運(yùn)前五年同網(wǎng)同價(jià)”的消納綠電政策,在光伏資源不算優(yōu)異的地區(qū)為投資方提供了基本的收益保障,后期投資成本回收后共享收益,確保項(xiàng)目的可持續(xù)運(yùn)行。在新建高速公路項(xiàng)目中將分布式光伏建設(shè)與路網(wǎng)有機(jī)結(jié)合,同步規(guī)劃、同步實(shí)施,節(jié)約投建成本,提高了清潔能源的利用效率。
(重慶航運(yùn)建設(shè)發(fā)展〔集團(tuán)〕有限公司 供稿)
蜀道投資集團(tuán)有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱“蜀道集團(tuán)”)立足于四川省能源資源稟賦,以交通網(wǎng)、通信網(wǎng)、能源網(wǎng)、運(yùn)輸網(wǎng)、服務(wù)網(wǎng)“五網(wǎng)”深度融合為基礎(chǔ),產(chǎn)業(yè)鏈、生態(tài)鏈、服務(wù)鏈“三鏈”實(shí)質(zhì)閉環(huán)為核心,率先以高速公路全場(chǎng)景為依托,大力推進(jìn)“高速+光伏”開發(fā)模式,探索出一條高速公路綠電自給實(shí)踐之路。
蜀道集團(tuán)作為四川交通強(qiáng)省建設(shè)的“主力軍”和“排頭兵”,投資建設(shè)運(yùn)營(yíng)高速公路總里程超1萬公里,約占全省的80%以上,目前集團(tuán)高速路網(wǎng)已建、在建分布式光伏總量超13000千瓦,占全省100%,通過持續(xù)探索構(gòu)建新型陸路交通能源系統(tǒng)及交能融合的發(fā)展路徑,切實(shí)擔(dān)負(fù)起交通強(qiáng)國(guó)、交通強(qiáng)企、交通富民的重要使命。
自2022年6月攀大高速分布式光伏項(xiàng)目啟動(dòng)以來,蜀道集團(tuán)已完成7條高速公路分布式光伏項(xiàng)目建設(shè),其中服務(wù)區(qū)分布式光伏位于攀大高速攀枝花南服務(wù)區(qū)(裝機(jī)容量363千瓦)、沿江高速攀寧段會(huì)東南服務(wù)區(qū)(裝機(jī)容量1000千瓦),光伏區(qū)主要利用服務(wù)區(qū)屋頂、車棚、邊坡等進(jìn)行建設(shè)。
四川攀大高速分布式光儲(chǔ)項(xiàng)目是全國(guó)首個(gè)“交通全場(chǎng)景友好型”分布式光儲(chǔ)項(xiàng)目,也是蜀道集團(tuán)“交通+能源”創(chuàng)新融合發(fā)展的首個(gè)示范項(xiàng)目,是推動(dòng)高速公路資產(chǎn)能源化,實(shí)現(xiàn)高速公路清潔能源用能自洽的一次重要的創(chuàng)新實(shí)踐。
項(xiàng)目創(chuàng)新利用了高速公路服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站、綠化帶和道路邊坡等閑置交通資源建設(shè)分布式光伏及儲(chǔ)能系統(tǒng),裝機(jī)總?cè)萘繛?.3兆瓦,年平均發(fā)電量約349萬度,按運(yùn)營(yíng)期限25年計(jì)算,總發(fā)電量約為8725萬度,可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約2.67萬噸、減少二氧化碳約6.9萬噸,在交通領(lǐng)域形成了良好的節(jié)能減排示范效應(yīng)。
其中,項(xiàng)目一期工程結(jié)合了國(guó)家科技部重點(diǎn)科技專項(xiàng)“公路交通能源自洽與在途補(bǔ)給系統(tǒng)應(yīng)用”示范工程,進(jìn)行了“交通全場(chǎng)景友好型”分布式光儲(chǔ)創(chuàng)新示范,涵蓋高速公路七大類場(chǎng)景12項(xiàng)專為適配交通領(lǐng)域需求的技術(shù)和應(yīng)用創(chuàng)新。主要場(chǎng)景包括:一是對(duì)高速公路棄土場(chǎng)綜合創(chuàng)新利用,打造了全國(guó)首個(gè)棄土場(chǎng)“智慧跟蹤光伏系統(tǒng)+高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)”復(fù)合利用試點(diǎn),在對(duì)土地高效利用的同時(shí)兼顧現(xiàn)代農(nóng)業(yè)作業(yè)空間需求,實(shí)現(xiàn)“板上發(fā)電板下良田”;二是打造高速公路服務(wù)區(qū)“零碳”多源多儲(chǔ)智慧能源站,構(gòu)建靈活部署的服務(wù)區(qū)冷熱電能源供應(yīng)、靈活性調(diào)峰、微網(wǎng)供電等復(fù)合功能,實(shí)現(xiàn)了服務(wù)區(qū)“綠色、彈性、自洽”的供能保障;三是利用光伏電量通過鋰電儲(chǔ)能持續(xù)給負(fù)載供電,替代了高投入、高污染的柴油發(fā)電及鉛酸電池,在綠色“零碳”供能的基礎(chǔ)上提高了收費(fèi)站負(fù)荷的供電可靠性。
攀大高速分布式光儲(chǔ)項(xiàng)目,創(chuàng)新性地將光伏建筑一體化的解決方案應(yīng)用到道路邊坡光伏系統(tǒng),在減少對(duì)邊坡結(jié)構(gòu)擾動(dòng)的同時(shí)防止水土流失,充分保障了邊坡結(jié)構(gòu)的安全。與此同時(shí),該項(xiàng)目還利用光伏組件防眩光技術(shù)、上下車道直射隔離等創(chuàng)新措施,保障道路交通行車安全。項(xiàng)目在2021年12月17日成功入選國(guó)家科學(xué)技術(shù)部《公路交通自洽能源系統(tǒng)的多能變換與控制技術(shù)》國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題,并于2023年4月21日入選中國(guó)能源研究會(huì)《百縣千項(xiàng)清潔能源示范項(xiàng)目典型案例目錄2023》,2023年5月入選四川省交通運(yùn)輸廳“四川省交通運(yùn)輸科技創(chuàng)新成果優(yōu)秀創(chuàng)新應(yīng)用”。
2023年,蜀道集團(tuán)繼續(xù)投資四川省內(nèi)12條高速公路分布式光伏建設(shè)項(xiàng)目,其中利用服務(wù)區(qū)建設(shè)的包括廣南高速西充服務(wù)區(qū)、南部服務(wù)區(qū)、蒼溪服務(wù)區(qū)合計(jì)建設(shè)(合計(jì)裝機(jī)容量125.4千瓦);南大梁高速高坪停車區(qū)(裝機(jī)容量19.8千瓦);南渝高速武勝服務(wù)區(qū)(裝機(jī)容量22千瓦);廣巴高速旺蒼服務(wù)區(qū)(裝機(jī)容量80.9千瓦);巴陜高速光霧山服務(wù)區(qū)、南江服務(wù)區(qū)、元潭停車區(qū)(裝機(jī)容量405.35千瓦);巴達(dá)高速平昌服務(wù)區(qū)、清江停車區(qū)(裝機(jī)容量89.1千瓦);都汶高速綿虒服務(wù)區(qū)(裝機(jī)容量17.6千瓦);久馬高速德格停車區(qū)(裝機(jī)容量39.6千瓦),合計(jì)裝機(jī)799.75千瓦。所有已建、在建光伏項(xiàng)目均采取“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”模式,以380伏電壓等級(jí)接入服務(wù)區(qū)配電網(wǎng)。
★ 四川省地域遼闊,風(fēng)、光可再生能源自然稟賦豐富,陸路交通基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)能源化潛力巨大。但四川省光照資源最好的地區(qū)位于甘孜州、阿壩州、涼山州和攀枝花市,光照資源自盆地周邊(全年日照1200小時(shí)以上)向盆地內(nèi)(全年日照800小時(shí)左右)遞減。雖然三州一市區(qū)域風(fēng)光資源豐富,是傳統(tǒng)的水電富裕區(qū)域,也是四川乃至全國(guó)重要的電源基地,但該區(qū)域用電負(fù)荷普遍偏低,主要集中于盆地內(nèi),形成了電源與負(fù)荷錯(cuò)位的電力格局。加上四川盆地邊緣地區(qū)高原、山地等復(fù)雜地形,地質(zhì)隱患點(diǎn)多,建設(shè)難度大,更加突出了光照資源豐富與電網(wǎng)送出難的矛盾,導(dǎo)致光伏項(xiàng)目無法大規(guī)模開展。
★為解決困難,蜀道集團(tuán)基于建成項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn),深化總結(jié)形成了適用于高速公路分布式光儲(chǔ)系列工程實(shí)施的規(guī)范體系,頒布了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《四川高速公路分布式光伏設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》,為下一步全面推廣高速公路分布式光儲(chǔ)智慧能源系統(tǒng)建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)以四川省交通運(yùn)輸廳發(fā)布的《四川省高速公路“綠電自給”工程建設(shè)規(guī)劃》為契機(jī),加大電網(wǎng)協(xié)調(diào)力度,推動(dòng)交通行業(yè)交能融合速度,力求最終實(shí)現(xiàn)交通行業(yè)綠電自給。
(蜀道投資集團(tuán)有限責(zé)任公司 供稿)