光伏高速路真的可行吗？ 研发团队首次回应

2017年12月28日，世界上首条高速公路光伏路面试验路段在山东济南正式通车，会发电的高速公路从此不再是科幻小说里的想象，一推出就吸引了社会各界的关注，不过与此同时，也有一些质疑的声音。

经过许可之后，记者们来到光伏高速公路的试验路段，走在上面最直观的感受是摩擦力更大一些，也比正常的柏油路更粗糙一些，通过航拍画面记者了解到，目前共铺设两条高速公路光伏路面，分别是正常行驶车道和应急车道，总长度为1120米，铺设长度为1080米，目前已有很多车辆在上面通行，其中包括很多大型货车。

光伏路面表面看上去像是粗糙的毛玻璃，摸上去有些硌手，记者驾车行驶在上面体验也表示与正常道路没有区别，从打方向、刹车方面考量都与行驶在普通路面上一样，没有任何其他感觉。

光伏路面和普通路面第一个不同点是它是一条会发电的公路，阳光照射在光伏路面上，光伏路面会将光能转换为电能，并直接并入国家电网。据齐鲁交通发展集团光伏路面监控室工作人员介绍称：“根据实时功率和当天的总发电量，还可以了解到一个预估收益值。”

从2017年12月28日正式通车，到2018年1月22日上午10点，1080米的光伏路面共发电22890度，平均每天发电953度，到夏天发电量估计会提到至4000度以上，全年预计可发电量可达100万度。目前中国高速公路里程达13.1万公里，光伏高速公路的发展潜力巨大。齐鲁交通发展集团副总经理张西斌说：“过去只是承载一定的荷载，保证交通运行，我们现在既保证交通运行，同时又可以发电。”据了解，发电仅仅是光伏高速公路的一部分功能，光伏高速公路还瞄准了未来的电动汽车市场。“未来电动汽车发展很快的情况下，可以交互充电，不用再到固定的点去充电了，这是最理想的。”张西斌说。

在新设计的光伏高速公路上，电动汽车在公路上行驶的时候，就能实现自动充电，大大节约了充电的时间和成本，而且光伏路面还能为未来超级公路铺垫必要的硬件设施，大大提高高速公路的通行速度。张西斌说：“我们可以在光伏路面上做一些人工制导，实现在200公里的汽车运行速度，一方面保证它充电，另一方面做一些人工智能实现无人驾驶。”

张西斌预计，随着无人驾驶技术的发展，光伏高速公路将会有更广阔的发展空间，“因为道路四通八达，依靠经济来建的路，山东省15.6万平方公里，应该说每一个角落都渗透了我们的路，有我们的路就可以带来电，就可以实现智能化交通。”

目前，高速公路光伏路面的试验段上，还搭建了气象监控系统，能够快速准确地对路面的情况进行处置。在光伏高速路面的实时监控系统中记者了解到，有三组数据是对光伏公路的大气环境做的监测，数据包括湿度、温度、以及风速，当数值出现变化的时候，工作人员就会接收到相应的预警，对路面做好消冰以及融雪的准备。在未来，光伏高速公路还将实现自动融雪功能，将电能转换为热能，调节自身的温度，融化在路面的积雪。

按照设计者的构想，在未来光伏高速公路将彻底颠覆人们对于公路的认识，光伏高速公路不仅能发电，还能为走在路上的车辆充电，为未来实现车辆无人驾驶提供各种硬件准备。就在人们对光伏高速公路充满期待的时候，也有人提出了质疑。

高速公路光伏路面试验段通车的新闻发布以后，引起了各方的关注。尹也泽是一位光伏行业网站的记者，长期从事光伏行业专业报道，他对光伏高速公路的发展前景有自己的一些疑问。据尹也泽介绍说，包括像平常路边的屋顶光伏项目，它也会有比较严重的阴影，比如灰尘遮挡如果放在路面会更严重。按照尹也泽的说法，铺设光伏高速公路使用的双玻组件的耐候性是业内公认的，具有抗隐裂，抗蜗牛纹，可是双玻组件非常怕摔，怕磕碰，容易导致玻璃面发生碎裂，会影响发电量，也会增大运维难度。

另外，尹也泽对光伏路面的除雪融冰功能也抱有怀疑态度，“温度越高，发电效率在降低，如果给它加热，它发的电会大量消耗在这上面。”如果光伏路面的个别组件出现损坏，或者地下线缆产生问题，道路养护工作人员该如何处理?除此之外，光伏路面的安全也是尹也泽很担心的问题，在路面出现车辆碰撞起火的情况下，对于普通的水泥或沥青路面可能只是车辆本身的问题，但若下面是电器设备，安全隐患就会非常大。

一种新鲜事物的诞生不管成功还是失败，都要经历一个实践过程，就像手机、电脑一样，在30年前，谁也没想到它们能发展得如此迅速，深刻影响着我们的生活。对于光伏高速路存在的质疑，光伏高速公路产业化团队负责人李武介绍说，从1998年开始到从事光伏高速公路项目之前，他一直从事道路铺设材料相关方面的工作，因为当时处于国内基础建设发展较快的时期，所以公司经营一直不错，不过一个偶然的机会，让他转移了自己的经营重心，“如果遇到能源危机时，我们作为道路工程师，希望能在公路方面做出一个贡献。”李武找到了同济大学的张宏超教授，共同开始了光伏路面的科研攻关和产业化运作。其实光伏发电已经很成熟，这个项目难度最大的一点是将薄如蝉翼的光伏材料，稳定地固定在路面上，不被压坏。

光实能源光伏路面团队首席科学家张宏超介绍说：“就是一块普通的单晶硅的光伏发电单元，大家可以看到就像一块纸一样很薄，有一定的变形能力，但是很脆，我们的主要工作就是保护这个光伏发电路面，能够不被破坏，稳定的发出电力。”

为了解决承重的问题，张宏超和他的团队一起先后尝试了上百种方案，花了8年的时间，在经过了无数次失败，并且经过普通公路测试后，才研制出了符合高速公路铺设标准的光伏路面。通过在机器上进行500万次的高速，以及重力的测验，也在普通的路面进行了测试。

现有的实验数据，并没有发现光伏路面经过碾压出现断裂或者隐裂的情况，光伏路面的设计寿命为15年，和普通沥青铺设的高速路的设计寿命相同。“光伏路面有三层组成，透光混凝土层、光伏发电单元和隔水层，其实这个是一个系统的工程，还要把整个路面进行处理，这是一个综合性的工程。”张宏超说。

在采访的过程中，记者发现，相比于刚铺设时候，后期的发电量是有一个逐渐降低的趋势。张宏超解释，这其实跟天气状况以及道路表面的灰尘是有关系的。不过在设计初期他们也已经考虑到了这个问题。在光伏路面的表面进行特殊的处理，他能够憎油、憎污、防酸、防碱，这样清理起来比较方便，清理起来非常的容易。

高速公路日常的清洗维护就能满足光伏路面的清洁要求，保证足够的透光度和发电效率。现在没有进行清洗是出于天气和收集数据更多的考虑，对于光伏路面的融雪功能可能存在的隐患，研发人员也做了回应。

光伏路面研发团队运营总监张暄介绍说：“光伏路面进行融雪除冰有很多途径，目前实现的是利用光伏路面发的电，对它的电动喷淋设备进行电驱动，实现路面融雪，现在装了相应的探测头，假如气温低出现了降雪的时候，就会自动进行喷淋，它所有的动力是来自光伏路面所发的电，另外一种就是预埋线圈进行电加热，这个主要是根据应用场景的不同。”

研发人员表示，对光伏路面预埋线圈进行加热，只是将路面的温度控制在结冰点以上就可以了，并不会出现温度过高，对发电组件造成伤害的情况。“并不是温度越高越好，我们并不是把这个温度加到三十度，四十度，五十度，我们只要控制我们的板面温度在零度以上，0到5度之间，或者再高一点，0到8度之间，就完全可以实现这样一个功能。”张暄说。

另外，研发团队承认目前铺设的实验路段造价和沥青铺设的路面相比，造价确实要高不少。因为它的上游下游基本都是处于一个零的状态，因为沥青毕竟是有着十几年甚至几十年的，非常成熟的商业产品，用一个非常成熟的商业产品去比较一个比它功能要多，处于产业化或者研究时期不一样的产品，是一个不公允的比较，即便处于产业化的初期，我们的产品也达到了国内同类产品的一半。而且光伏高速公路的路面是模块化生产，铺设的效率也会比沥青路面要高，形成产业化后，光伏路面的铺设效率要比普通沥青路面要高。

通过在工厂里生产后，运到路面铺装，速度更快。同时研发团队还表示，他们的初衷并不是单单让高速公路发电这么简单，而是推动高速公路的电气化和智能化。

在向大众公布了这个技术以后，可能会有一些质疑，但是事实上，技术最初定义的时候，我们就不是仅仅聚焦于他的一个发电功能，因为长线公路，特别是高速公路，他全线供电是很难的，光伏路面我们本身希望它能用一种清洁的，就近用电的形式，实现全线的电气化，全线的电气化就意味着智能交通，智慧的立体交通，就是我们说的超级公路，就有了一个实现的基础。

对于很多人猜测光伏高速公路是一个圈钱的资本运作项目，张暄表示，虽然很多投资人和企业对这个项目很感兴趣，不过他们还是将更多的精力用在了光伏高速公路的研发和产业化中。

张暄说：“投融资并不是我们的主旨，我们接下来更多的关注的是应用，关注于技术本身的发展，以及跨界融合，以及后面的产业化。”大家最关心的行车和光伏高速公路安全性的问题，从目前掌握的数据来看，完全能够满足行车的需要。“在上路之前在室内已经做了大量的实验，在室内做了几年的技术积累，按照目前交通和高速通车标准，他是完全满足高速公路要求的，抗腐蚀，高温室内试验全部都做了，经得起考验，没问题。”张西斌说。

针对存在的质疑，张西斌认为这是正常现象。在回答这些质疑的同时，也能推动技术进步。“这个产业化还有一定的路要走，应该算是一个风投项目，一个新项目都需要一个过程，开始大家都在谩骂，到问题逐步的解决，到最后形成大规模的产业，就像特斯拉的出现一样。”

编后：习近平总书记在党的十九大报告中，把加快建设创新型国家作为贯彻新发展理念、建设现代化经济体系的一项重大战略任务。创新就是要做第一个吃螃蟹的人。如果光伏路面经得住考验，进入产业化，那肯定是一件利国利民的好事。