自“雙碳目標”提出以來,各用能企業都在不斷探索如何早日實現“碳達峰、碳中和”,交通運輸業也不例外。2020年8月交通運輸部就曾在發布的《交通運輸部關于推動交通運輸領域新型基礎設施建設的指導意見》中明確指出:引導在城市群等重點高速公路服務區建設超快充、大功率電動汽車充電設施。鼓勵在服務區、邊坡等公路沿線合理布局光伏發電設施,與市電等并網供電。
在上述政策背景下,2021年11-12月山東高速集團在榮烏高速威海段建設了邊坡光伏發電試驗項目并成功并網。該項目是全國首個高速公路邊坡光伏試驗項目,總里程2290米,裝機容量2.01兆瓦,預計年均發電量201萬度,年節約標準煤603噸,年均減排二氧化碳2010噸。
其中,在靠近文登服務區路段,采用的是一道新能自主研發的輕質化PERC疊瓦組件和大跨距高支架柔性系統。首先,一道新能的輕質化PERC疊瓦組件重量4.3kg/m2,僅為常規組件的30%,大面積鋪設時不會對邊坡設計強度造成較大擾動;其次采用鋁箔作為底板來提高光伏組件的韌性,避免了撞擊后電極暴露、將油罐車側翻外溢的燃油點燃的風險;此外前面板采用高分子材料代替玻璃,避免撞擊后產生的玻璃碎片對司乘人員造成的二次傷害,而且表面采用厭水高密度透明復合材料,灰塵或水分子不會形成頑固污漬,在自然降雨條件下可以實現自清潔,減少或避免人工清洗的工作量。
由于高速公路的路基一般由渣石土進行填充,在邊坡部位0.5-1米厚度采用的黏土覆蓋,便于種植草類。而一般螺旋鋼柱打入地下的長度約在1.6米左右,在項目實施過程中,螺旋鋼柱進入渣石土層時是無法直接旋入,需要先使用沖擊鉆引孔,但定位精度無法保證,且引孔作業會導致額外施工成本增加0.5-0.7元/W。
考慮到上述因素,在本次建設邊坡光伏發電試驗項目中采用了一道新能大跨距高支柔性系統解決方案,使用的是預應力鋼絞線作為主要材料,使立柱之間的跨距增大到5.5倍,是常規輕鋼支架3.2米間距的1.7倍。同時,通過進一步優化鋼索排布方向和固定方式,及輕質組件布局間隙等,可解決邊坡草皮減少導致的水土流失問題。
一道新能的大跨距高支架柔性技術,布局方便,超60米的跨距,搭配可直接粘貼的輕質組件和雙面發電的光伏組件,能更好的應用于高速服務區大跨距光伏停車場、高速公路隧道口、高速收費站、公路橋等場景。
未來,一道新能將不斷創新,針對高速公路的各種應用場景,提出性價比更高的系統解決方案,為后續全國各高速公路實現“光伏+”提供參考依據和經驗,助力我國交通運輸業“雙碳目標”早日達成。