太阳能道路能建起来吗
世界上第一条太阳能道路是一条自行车道,于2014年安装在荷兰克罗默尼(Krommenie)地区。随后,波兰也安装了一条太阳能自行车道。而用于车辆通行的第一条太阳能道路,位于法国诺曼底地区的一个5000人的小镇上。
美国的太阳能道路则是民间发起的研究。最先是在网上众筹,之后获得了运输部门的资助,从2011年开始,在一些人行道上或者服务区进行安装试验。还有一些试验在密苏里州和爱荷华州进行,虽然也希望使用到公路上,但目前还没有被成功应用的相关报道。
利用道路发电是一个很好的想法,也是值得试验的产业,虽然不一定能成功,但是,一旦成功,带来的好处将是巨大的。根据支持者的测算,巴黎的道路,如果全部铺上太阳能电池板,足以支撑巴黎城市的电力消耗。这个设想确实打动了许多人。
不过,在爱荷华州的一个试验中,人行道铺设的30平方电池板,每天剩余的电量,尚不能提供一台电吹风一小时的消耗。理想和现实,仍然有很大的差距。真正实现太阳能道路,还有许多问题需要解决。
太阳能道路的公司给出的太阳能道路的好处列表。图片来源:http://www.solarroadways.com/
首先,太阳能道路要和其他道路一样,具备一定的安全性。
在美国运输部的一次测试中,实验室的太阳能电池板没有通过八吨重的冲击试验。在另一次爱荷华的实地试验中,一些太阳能电池板表面发生了破碎,使许多人开始担心破碎后的尖锐表面,会不会带来衍生伤害。当然,可以继续研发新的材料来加固太阳能电池板表面的强度。
不过,这是个双刃剑,如果材料太硬或加许多辅助的支撑结构,可能会使太阳能电池板难以在现场安装,或者难以在今后更换养护。更何况,在一些试验中,太阳能电池板的损坏情况超过了研究者最初的预期,更换是必然的,而带来的费用,会不会超过其产生的效益呢?
因此,如何确保长期且可靠的使用,或者确保便捷的全寿命使用,是太阳能道路需要解决的问题。而动不动就会损坏的产品,还需要更多实验室里的培育。基于这样的原因,将高速公路做成太阳能道路,在世界范围内将极为罕见。
其次,太阳能道路电量输出的性价比如何?
在一些使用比较中,太阳能自行车道的1度电成本,是安装在屋顶上太阳能电池板的12倍以上。如果价格无法下降,那么安装在路面上的太阳能电池板是毫无竞争力的。在一条12米宽的道路上,像路灯一样在路侧搭出一两米宽的太阳能电池板,这并非是难事。更何况,由于与车辆没有接触,其可靠性和寿命都应该会提高很多。同样利用道路空间发电,那样不是更划算吗?
太阳能电池板做路面,其面向太阳的方向会受道路坡度的限制,不会是最佳的角度。而且,为了增加太阳能电池板的强度,会在其表面增加一些加固的材料,可能越坚固,会导致电池板的光转换率越低,性价比也就更低了。
第三,太阳能道路是否能抵御长期的环境变化呢?
太阳能道路的电池板,同样面临坏天气,譬如下雪、暴雨、结冰,当然还有温度变化的热胀冷缩。此外,还要接受各种车辆的碾压,以及铺设在电池板周边其他材料的热胀冷缩压力。长期的重复挤压,电池板如何不被损坏呢?
在国外的试验道路上,有的会做好完善的排水,也有的会做好与周边材料的妥善连接。不过,即便这样,也有太阳能电池板因为进水而被损坏,甚至一些太阳能电池板因环境的变化而发生自燃。
法国基础设施公司(Colas)开发的光伏路面(称为“Wattway”),1公里长的道路,位于一座5000人的城镇里。图片来源:https://www.forbes.com/sites/federicoguerrini/2016/02/07/france-wants-to-install-1000-km-of-solar-roadways-over-the-next-five-years/
铺设在人行道上,有火灾隐患的太阳能电池板。图片来源:http://nwpr.org/post/safety-warning-issued-solar-systems-made-failed-company
对于太阳能道路,目前的评论有赞同,也有批评。对于这样的新生事物,如果能逐步推进,并且精打细算的投资,应该是值得尝试的探索。
不过,如果跨过实验室和友好的试验道路,直接用在高速公路上,那么要评估的问题,不仅仅是上面这些难处,还会有其他问题,比如,在自行车道上和服务区里更难解决的安全问题,高速行驶的交通安全和重车高速冲击的使用安全,等等。
新事物的诞生,总会被质疑的,不过仍然要鼓励那些实质性的创新,而形式上的世界第一,并不是创新的本质。
新闻推荐
特朗普执政一年加深美国自私形象未立下国际社会认可的新规矩对内政策往往加剧国内民意对立
?2018年1月19日,美国总统特朗普在华盛顿白宫等待出席活动。新华社发?2017年1月29日,美国民众在华盛顿白宫附近集会,抗议美国总统特朗普日前签署的关于限制移民的行政命令。新华社发...