2024世界交通运输大会 投稿须知     典型人物
光伏公路 绿色赋能——应用案例(图)
来源:《中国公路》 时间:2024-01-31

应用案例

【 国 / 际 】

美国

2006年,美国的布鲁索夫妇首先提出了“太阳能公路”概念,并进行了一系列的研究、试验工作。这种太阳能公路由一系列大小为0.4平方米的六角形面板组成,上面环绕着36瓦的太阳能电池板。为了验证面板能否在负重的情况常年工作,布鲁索夫妇在爱达荷州的人行道、停车场、机场停机坪甚至火车站月台上均铺设了这种太阳能电池板。

然而日常车辆通行和恶劣天气等因素会给太阳能公路造成很多技术性损伤,爱达荷州的一段“原型光伏道路”铺设不久就出现了故障。

 意大利

2011年,意大利在西西里修建了世界上第一条使用太阳能发电的高速公路——A18高速公路。

这条高速公路全长30公里,公路上安装的太阳能光伏装置可满足沿线设施的电力需求,包括路灯、隧道风机、路牌、

紧急电话及公路上所有需要靠太阳能运行的装置。这条高速公路上的光伏设备每年发电量约为1200万千瓦时,相当于每年可节约31万吨石油、减少10万吨二氧化碳排放量。

德国

2014年建成的德国A9高速公路光伏电站项目是德国最大的高速公路光伏电站之一,覆盖面积约为7万平方米,装机容

量为5.5兆瓦,预计年发电量可达600万千瓦时。

2023年,德国又与奥地利、瑞士合作,在德国境内的81号高速公路部署了一款33千瓦的原型高速公路光伏系统,标志着德国2014年建成的德国A9高速公路光伏电站项目是德国最大的高速公路光伏电站之一,覆盖面积约为7万平方米,装机容量为5.5兆瓦,预计年发电量可达600万千瓦时。

2023年,德国又与奥地利、瑞士合作,在德国境内的81号高速公路部署了一款33千瓦的原型高速公路光伏系统,标志着光伏能源开发迈入新阶段。这一光伏系统旨在利用高速公路基础设施中的太阳能资源,为可持续能源发展做贡献。此外,为了推动光伏系统在高速公路上的部署,德国联邦政府还在加速简化相关法规。

 法国

2016年,法国花费500万欧元(约合3635万元人民币)于诺曼底地区建设了一条铺满太阳能电路板的公路,这条公路被命名为“Wattway”,全长仅1000米。

这条公路在建成运营后,并没有达到之前预计的每年总发电量15万千瓦时的目标,这与其所在地区的天气有很大关系,Wattway所在地区阴雨较多,年均仅有44天的强烈阳光照射。此外,滞留在公路上的落叶,同样会影响太阳能的吸收与转化。再者,长期的车辆碾压也给这条公路的维护带来很大压力。

 荷兰

2014年,荷兰投资350万欧元(约合2743万元人民币)于北部城市克罗曼尼建设了一条仅70米的光伏车道,仅允许自行车通过。

2018年7月19日,荷兰在位于海尔许霍瓦德的N194号省道的防撞栏上,安装了若干片总长72米的薄膜柔性光伏组件,这组光伏组件可用来测试能否以安全、可持续的方式为道路提供照明用电或向电网供电。

此项目是由北荷兰省,TNO,Sol li anc e太阳能研究所,以及阿姆斯特丹应用技术大学等共同开展的,并由顶级能源部门的iDEEGO(创新可持续能源和节能建筑环境)计划提供补贴,由荷兰企业管理局(RVO)推动。

(以上内容整合自网络)

【 国 / 内 】

天津高速公路集团有限公司(以下简称“天津高速集团”)积极响应国家交能融合政策,大力推动发展高速公路光伏项目,计划在北部地区包含津蓟、京秦、塘承、滨保等8条高速公路,约48处点位布设分布式光伏发电系统,预计总装机容量50兆瓦,项目运营期25年(不含建设期)。

天津高速分布式光伏项目2023年度实施一期工程,容量约21兆瓦,2023年底完成建设安装及并网工作。项目一期工程安装点位主要为高速公路服务区及收费站,主要场景涉及屋顶、绿地、车棚和边坡等。

 已建项目

七里海服务区光伏项目、宝坻温泉城收费站光伏项目及津南服务区光伏项目等。

 在建项目

天津市高速分布式光伏项目,涉及天津高速集团下辖所有收费站及服务区点位,后续将会择机开发部分匝道圈及废弃

省界收费站等点位。

 建设经验

★投资单位通常会新设立一家新能源公司来进行光伏等新能源项目开发,以便于项目实施、融资、后续运营等,导致光伏建设单位与服务区及收费站运营单位分属不同公司,沟通协调成本高昂。如屋顶光伏建设,可能会引发防水破损,在后续责任划分时容易导致纠纷。天津高速集团通过约定防水保护责任年限,在施工前于配重块下补做防水层的方式尽量避免了后续纠纷的发生。

★当前,分布式光伏项目建设通常采用EPC形式,项目投资与建设体量挂钩。因项目单价受光伏组件价格影响较大,EPC合同中应约定组件价格变化时项目建设单价的变化,以避免双方承担损失。

★部分高速公路使用年限较长,后经多次改造,地下管线十分复杂,为减少对地下管线的破坏,施工前一定要做好物探及探坑开挖工作。尤其对涉及打桩的点位,更需注意。

★服务区车棚高度不应低于2.6米,确保所有小型乘用车及商务车均可顺利停放。鉴于车棚内后续会安装充电桩及广告

灯箱,须提前考虑充电桩、灯箱位置及安装形式,避免后期重复施工。

★高速公路光伏项目施工须合理安排工期,确保不影响节假日期间各点位正常运营,减少对道路通行的影响。部分施工车辆及机械超宽超重,上高速公路须提前申请,减少后续因手续问题对工期产生的影响。

(天津高速公路集团有限公司 供稿)

黑龙江

黑龙江省交通投资集团有限公司(以下简称“龙江交投集团”)以技术为先导,通过引进国内先进可防光污染(反光技术)的光伏组件设备及光伏屋顶电站技术和设备,形成完善的电站运营管理体系,同时与国网综合能源公司等电力企业开展全方位战略合作,在国内现有先进技术的基础上精益求精。

已在建项目

龙江交投集团高速公路运营体系,点多、线长、面广,地处偏远、情况复杂,有些地区国电接入困难,用电难、用电贵情况普遍存在。随着取消省界收费站项目完成及视频云联网项目启动、大量机电设备应用到高速公路场景,加上“煤改电”工程实施,高速公路运营部门已经成为耗能“大户”,日常用电成本成为高速公路运营成本的重要支出。因此,龙江交投集团在区域高速公路中挑选符合“自发自用,余电上网”的优质地点作为高速公路新能源项目(一期)分布式光伏发电工程的建设地点,其中包含14处服务区、40处收费站、10处互通区、两处服务区光伏车棚,共计66个点位,装机容量共计7.31兆瓦。另外,还包含锦山收费站空气源热泵及400千瓦时储能系统。

 建设经验

★攻克寒区冬季低温问题、冬季积雪清理难题,通过开展试点示范工程,快速形成高速公路示范样板。验证项目建设的技术可行性、经济可行性、施工可行性,为后期大量复制推广积累了宝贵经验,形成了适合高速公路环境的可再生清洁能源供暖解决方案、“光储充一体化”解决方案、“风光互补”解决方案,促进了高速公路领域光伏新能源的深度、广泛应用,打造了国内寒区高速公路光伏新能源应用典范。

★充分利用高速公路收费站、服务区的建筑屋顶、空闲土地等资源,投资建设分布式光伏电站,充分利用太阳能发电,重点解决白天峰值和谷值期间的用电成本,多余电量上网销售还能带来额外的经营收入,有效降低了高速公路用电成本,实现降本增效。

★通过智能微电网综合能源管理系统,进行智慧化控制,不断优化用电量,提升转化效率,降低能源损耗,可达到清洁发电、自发自用、智能管控、节能降碳的效果。

(黑龙江省交通投资集团有限公司 供稿)

福建

福建省高速公路集团有限公司(以下简称“福建高速集团”)依托全省高速公路服务区、征管所现有建筑屋顶和停车区等,自主投资建设屋顶分布式光伏电站和光伏车棚,采用“自发自用、余电上网”的运营模式,实现高速公路节能减排,降本增效。已在建项目目前福建省高速公路分布式光伏发电(储能)项目已规划三期,其中一期(龙掘东、常山、兴泰、桂湖、古田、南阳服务区)已全部投入运营;二期(50处)已完成主体工程建设,正在进行并网工作;三期(50处)正处于设计阶段,预计“十四五”期间累计完成106处分布式光伏电站,总装机容量将达30兆瓦。

福建省高速公路青云山服务区分布式光伏发电项目,充分利用服务区现有的屋面及小车停车区建设光伏发电站,铺

设光伏组件,连接逆变器,接入配电房,同电力公司并网。该项目共包含3个子系统,分别为:屋面单轴跟踪式光伏电站、停车棚光伏一体站和储能系统。预计投资780万元,铺设光伏组件面积8700平方米,装机容量852.5千瓦,年平均上网电量为80.57万千瓦时,储能容量100千瓦/215千瓦时。按照发电耗煤平均304.9g标煤/千瓦时(下同)计算,每年可节约标准煤239吨,减少温室气体排放621吨。

项目采用功率550瓦单晶硅光伏组件,组件效率21.3%;采用单轴跟踪支架,使方阵光伏组件能量输出提高15%至20%左右;组串式逆变器采用模块化设计,每个光伏串对应一个逆变器,直流端具有最大功率跟踪功能,交流端并联并网;储能系统具有模拟量测量、电池均衡、电池系统保护、自诊断、热管理、运行状态显示与通讯、事件及日志数据记录、操作权限管理等功能;逆变器及优化器自动生成组件排布图,实现组件级监控;具备组件级最大功率点跟踪MPPT(Maximum PowerPoint Tracking),可实现组件级最大功率跟踪;具备OV快速关断功能,当光伏组件优化器输出电缆未连接或发生逆变器关闭等故障时,每个光伏组件优化器输出0Vdc,保证安装安全、运维安全和消防安全。 

 建设经验

★在选址方面,光伏选址需综合考虑日照条件、建筑条件、安装和运输条件等因素,但部分服务区无法同时满足上述条件。当服务区、征管所或收费站光照条件优渥,但可建设面积小,安装和运输难度大时,须经过全面的经济评估和成本效益分析,考虑建设成本、发电收益、可再生能源补贴等因素,平衡建设成本和建成后的光伏电站效益,确保投资回报期合理,并确保光伏电站在经济上可行且具备长期收益能力;当服务区光照条件不佳、但可建设面积较大、安装和运输较为便利时,须结合光伏电站技术选择适当的发电设备,比如:选择高效太阳能电池板或集成式光伏系统,以此提高单位面积上的发电效率;此外,可以考虑利用逆变器和可调整支架等设备优化光伏电站的发电效率,以此达到平衡建设成本和建成后的光伏电站效益的目的。需要注意的是,在合理考虑各项因素的基础上,最终的光伏电站选址需要符合政策法规和环保要求,确保光伏电站建设的可行性和可持续性。

★高速公路服务区、征管所和收费站数量多、分散广,若依托单一或零星几个施工队依次到服务区、征管所开展施工,将导致施工效率低下。对此,福建高速集团采取分片区施工的方式,在同一批次建设点位中,对相近服务区、征管所的光伏电站,打包统一采购施工单位,保障项目全面推进。上述情况也会导致管理难度大的问题,为此,福建高速集团除了派驻专人到施工现场进行监督管理,还紧锣密鼓地搭建信息化管理平台,利用信息化技术,建立服务区、征管所光伏电站的远程监控和管理系统,实时监测光伏电站的建设状况,及时发现和解决问题,减少人力资源的管理难度。此外,由于高速公路每天都有大量的车流量,施工期间还需要考虑交通管制、安全保

障等因素。

 (福建省高速公路集团有限公司 供稿)

山东

从济南东“零碳”服务区,再到济潍“零碳”智慧高速,山东高速集团有限公司(以下简称“山东高速集团”)实现了由点及线的推广,创造了绿色财富,带动了绿色制造,积累了绿色经验,推动了山东高速集团绿色低碳转型升级和高质量发展,为交通运输行业绿色低碳转型贡献“山东经验”,为加快建设交通强国贡献“山高力量”。

已建项目

济南东“零碳”服务区

济南东“零碳”服务区由山东高速集团有限公司投资建设。项目基于分布式光伏发电、储能、交直流微网、室外微光、智慧管控、污水处理、生态碳汇等建设措施,构建可再生能源利用、“零碳”智慧管控、污废资源化处理、林业碳汇提升四大系统,是全国首个实现自我中和的“零碳”服务区,在全国具有领先示范意义。自2022年7月正式运营到2023年3月底,济南东“零碳”服务区光伏发电230万度,林业碳汇吸收二氧化碳约40吨,减少二氧化碳约1990吨,相当于减少标准煤约750吨,年光伏发电量约为360万度,年林业碳汇吸收二氧化碳约50吨,年减少二氧化碳约3400吨,相当于减少标准煤约1300吨。济南至潍坊“零碳”智慧高速济南至潍坊“零碳”智慧高速由山东高速集团有限公司投资建设。以实现全路线“零碳”为目标,完成智慧“零碳”高速建设,打造可再生能源利用系统、智慧能源网运行系统、近零能耗建筑节能系统、林业碳汇提升系统、碳排放综合管控系统,实现了胡山隧道、龙泉养护中心运营阶段自我中和,昆仑服务区近“零碳”等多个“零碳”或近“零碳”典型场景,以及多个点位级路侧用能“自洽”。是全国首条获得持续认证的“零碳”高速公路。

 建设经验

★济南东“零碳”服务区首次在高速公路服务区的边坡、停车位、屋顶等位置布设了全场景分布式光伏,边坡光伏应用了山东高速集团主编的全国首份边坡光伏发电地方标准,选用了无边框、可弯折的柔性光伏组件,在停车位、屋顶等位置选用了发电效率高的N型双面双玻光伏组件,既提高了发电效率又兼顾安全性、美观性,拓展了服务区建设空间利用,构建了服务区全场景分布式光伏建设模式。

★济南东“零碳”服务区自主研发的首个高速公路服务区“零碳”智慧管控系统,以绿电充分消纳及设备自主智慧运行为核心,全面管控服务区光伏储能、交直流微网、暖通空调等机电系统设备,配套设计“零碳”管控算法以控制服务区整体能量流动,以用户感受为核心设计建筑设备智慧管控系统,模拟人类“感知-分析-决策”过程设计服务区能源管控大脑,确保服务区碳中和“可持续”实现。

★济南至潍坊“零碳”智慧高速是全国首个开展全场景、多形式的光伏实证项目。通过探索可再生能源利用的多场景、多形式布设,融入绿色节能理念,利用匝道圈、边坡、服务区、收费站、隧道、声屏障等建设场景,综合布局光伏发电系统,结合不同的场景应用光伏发电技术,实现能源的高效利用。利用全线16处互通匝道布设光伏组件,实现了绿化效果与光伏设施的有机结合;根据主线路堤、路堑边坡的不同防护形式,开发不同类型的边坡光伏发电系统,实现了边坡防护与光伏发电的有机结合;利用10处隧道口分离带及隧道入口遮阳棚,布设光伏发电系统,实现了光伏发电与隧道用电的高效应用;选取k26+400~k27+400约1公里路段设置光伏声屏障,实现了高速噪声防治与光伏发电的有机结合。

★济南至潍坊“零碳”智慧高速是全国首条打造光伏与边坡一体化试验路段的高速公路。在总结山东高速公路已建边坡光伏经验的基础上不断探索,尝试开发新的一体化设计方法。昆仑服务区边坡光伏一体化试验段,研发了边坡光伏一体化解决方案,实现了边坡防护与光伏板的有机结合,有效降低了边坡二次伤害的概率,降低了边坡光伏建造成本,提高了边坡光伏施工和后期养护的便捷性。

(山东高速集团有限公司、山东省交通规划设计院集团有限公司、山东高速基础设施建设有限公司 供稿)

湖南

湖南现代新能源有限公司(简称“现代新能源”)以湖南省高速公路集团有限公司(简称“湖南高速集团”)和现代投资股份有限公司(简称“现代投资”)所属高速公路路网为载体,以高速公路运营机关、服务区、收费站、隧道、互通、边坡为主战场,打造贯穿高速路网供给侧到消费侧的“交能融合”智慧能源网络,为“绿源高速”建设贡献“湖南高速智慧”和“湖南高速样本”。

已建项目

现代新能源在湖南高速已建成的3座“高速+光伏”电站为,怀化北收费站光伏电站、灰汤收费站光伏电站和现代投资长沙分公司机关光伏电站,涵盖闲置地、屋顶、边坡、车棚等应用场景。

其中,怀化北收费站光伏电站为湖南高速沿线首座发电的收费站光伏电站,为后续在收费站批量建设光伏电站奠定了基础;现代投资长沙分公司机关光伏项目为“绿源高速”建设示范电站,该项目创新性地采用了光伏组件自清洁、螺纹桩等新技术,同时模拟了“边坡、互通”等典型高速公路应用场景。3座电站总装机容量1.57兆瓦,年平均发电量约135万千瓦时,相当于每年可节约标煤约439吨,减排二氧化碳约1148吨。

另外,现代新能源还重点打造了湘乡东服务区光伏项目,该项目利用服务区内闲置的建(构)筑物顶部、绿地、地面停车位等区域进行发电阵列建设,采用分块发电、集中并网方案,实现了“自发自用、余电上网”。该服务区光伏电站总容量为800千瓦时,平均每年可为电网提供清洁电能65.53万千瓦时,与传统燃煤电厂相比,预计每年可节约标煤237.6吨,节能减排效益明显。

 建设经验

★高速公路分布式光伏电站建设具有“点多、线长、面广”的特点,与光伏“整县开发”模式较为相似,需在全省层面做好规划统筹,实现“统一规划、统一建设、统一调度、统一运营”。

湖南高速集团发布了《湖南省高速公路集团新能源发展规划(2021-2025)》,现代新能源根据《规划》主导编撰了光伏建设部分,深入剖析湖南高速集团光伏发展面临的机遇和挑战,探讨战略方向、时序目标和实践路径,分阶段提出光伏布局设想及重点任务,为后续引导项目投资奠定了坚实基础。

★高速公路分布式光伏电站建设涉及多方协调,迫切需要交通、发改(能源)、自然资源、交警、电力等部门联合制定支持高速公路光伏建设的意见,迫切需要制定相应建设、技术与安全标准。2023年8月,湖南省交通运输厅组织召开了加快推进湖南省高速公路光伏建设发展座谈会,明确了湖南省高速公路光伏建设试点目标、试点主体、试点期限、试点线路等工作要求,并明确厅相关业务处室应加强与发改、能源、电力等部门间的沟通协调,积极争取相关政策支持。目前,湖南省交通运输厅成立了由主管副厅长为组长,厅科教处、基本建设处、综合规划处、养护管理处,以及湖南高速集团、现代投资等单位负责人为成员的省高速公路光伏建设推广工作专班。

★作为交通领域碳达峰、碳中和的重要举措,高速公路分布式光伏电站应注重科技引领。现代新能源在“高速+光伏”建设过程中,注重运用先进、高效光伏组件和逆变器技术,开展“光、储、充、换”联合控制策略等技术攻关研究,打造真正意义上的“高速智慧能源互联网”。

(湖南现代新能源有限公司 供稿)

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重庆

重庆航运建设发展(集团)有限公司着力构建“风光水储一体化”(即“风电、光伏、水力发电、储能”一体化)绿色能源产业体系,齐头并进推动水力发电、分布式光伏等清洁能源建设,统一规划、分步开发重庆高速路网光伏资源,取得了一系列实质性成果。

 已建项目

G69银百高速重庆段分布式光伏项目

G69银百高速重庆段分布式光伏项目,拟在城口至开州段高速公路沿线的隧道口、服务区、管理中心等闲置空间选择13个点位建设光伏发电站,项目设计总装机容量2833.92千瓦,建设面积约18776平方米,是重庆高速公路首个多场景全覆盖的

分布式光伏项目。

该项目结合重庆山区地貌典型特征和资源,充分利用重庆高速公路的管理中心、服务区、隧道口等闲置路域空间,采用了行业先进的P型组件材料、科学合理的微孔灌注桩和独立基础结

合的施工工艺,有效利用光伏板板下空间,实施了“光伏+生态复绿”,提高了用地复绿比例,在保护表土避免被暴雨冲刷的同时降低了碳排放量,生态效果明显。实现了重庆市“高速公路+清洁能源”应用的零的突破,是交通基础设施网与能源网有机融合的一次有益探索。

大足服务区分布式光伏项目

渝蓉高速大足服务区分布式光伏项目充分利用服务区绿化带、光伏停车棚、边坡、匝道外闲置场地,建设面积约9500平方米,设计总装机容量约1900千瓦,分两期建设。项目整体建成后,预计年平均发电量147万千瓦时,年减排二氧化碳1262吨,节约标准煤442吨。2023年10月11日,一期工程已投运装机容量为650.82千瓦。

该项目采用了单晶硅光伏组件、碲化镉发电玻璃、全彩光伏自发电标识标牌等先进技术。项目紧密对接我国新能源产业健康绿色发展的迫切需求,率先使用退役光伏组件制作的彩色光伏板,实现了退役光伏组件的再利用,构建了路网光伏绿色发电新场景,兼具绿色发电、安全、美观、循环利用等综合优势,充分释放了高速公路交能融合潜能,搭建出极具引领作用的交通、绿电和文旅融合创新示范标杆。

 在建项目

渝湘高速分布式光伏项目

渝湘高速分布式项目位于G75包茂高速公路重庆段,在沿线服务区、管理中心、隧道口隔离带选址建设。设计装机容量约3800千瓦,分批建设。首期总装机容量约为2260千瓦,计划2024年完成建设。

龙溪河服务区分布式光伏项目

龙溪河服务区分布式光伏项目位于重庆市G42泸蓉高速公路梁平段龙溪河服务区南、北两侧,其中南侧服务区拟在配电房屋顶、综合楼屋顶及绿化带设置光伏方阵,北侧服务区拟在绿化带、综合楼屋顶及配电房屋顶设置光伏方阵。装机容量约600千瓦,计划于2024年3月完成建设。

 建设经验

★山区高速公路多场景应用的光伏试点项目充分结合了重庆山区地貌的典型特征和资源,通过合理规划设计,在服务区、管理中心的屋顶和车棚,绿化带、隧道口洞顶和中央隔离带等多场景,综合用能情况配置最优规模的分布式光伏系统,有效利用闲置路域空间资源,最大化提高公路绿电供能占比,为推进清洁能源在山区地貌特征的交通网中广泛应用提供了示范经验。

★综合效益显著。采用了行业先进的设备产品,如P型、n型组件,定制碲化镉发电玻璃,在展示高速标志的同时兼顾低光照条件发电。科学合理地采用微孔灌注桩和独立基础结合的施工工艺,达到土石开挖、混凝土浇筑与结构稳定的最优平衡。在隧道洞顶、边坡等场地的光伏板下种植适宜植物,“光伏+生态复绿”的环境保护和水土保持作用明显。后期依托高速一体化管控平台,开发光储充换等综合用能场景,最大化提升高速集团低碳收益,项目拓展性高。

★组织规划好。政府大力支持,发改(能源)、交通、交巡警等各级政府为项目提供行业指导和建设支持,为地企合作树立了良好榜样。重庆高速公路集团有限公司十分重视,成立专班,采用一次规划、分步实施方式,按照“试点先行、逐步推广、全面铺开”三步走的计划,由下属绿色能源企业对高速公路分布式光伏整体投资开发运营,有效解决了高速公路负荷消纳场景“点多面广”带来的管理难点;探索出了“项目投运前五年同网同价”的消纳绿电政策,在光伏资源不算优异的地区为投资方提供了基本的收益保障,后期投资成本回收后共享收益,确保项目的可持续运行。在新建高速公路项目中将分布式光伏建设与路网有机结合,同步规划、同步实施,节约投建成本,提高了清洁能源的利用效率。

(重庆航运建设发展〔集团〕有限公司 供稿)

四川

蜀道投资集团有限责任公司(以下简称“蜀道集团”)立足于四川省能源资源禀赋,以交通网、通信网、能源网、运输网、服务网“五网”深度融合为基础,产业链、生态链、服务链“三链”实质闭环为核心,率先以高速公路全场景为依托,大力推进“高速+光伏”开发模式,探索出一条高速公路绿电自给实践之路。

蜀道集团作为四川交通强省建设的“主力军”和“排头兵”,投资建设运营高速公路总里程超1万公里,约占全省的80%以上,目前集团高速路网已建、在建分布式光伏总量超13000千瓦,占全省100%,通过持续探索构建新型陆路交通能源系统及交能融合的发展路径,切实担负起交通强国、交通强企、交通富民的重要使命。

已建项目

自2022年6月攀大高速分布式光伏项目启动以来,蜀道集团已完成7条高速公路分布式光伏项目建设,其中服务区分布式光伏位于攀大高速攀枝花南服务区(装机容量363千瓦)、沿江高速攀宁段会东南服务区(装机容量1000千瓦),光伏区主要利用服务区屋顶、车棚、边坡等进行建设。

四川攀大高速分布式光储项目是全国首个“交通全场景友好型”分布式光储项目,也是蜀道集团“交通+能源”创新融合发展的首个示范项目,是推动高速公路资产能源化,实现高速公路清洁能源用能自洽的一次重要的创新实践。

项目创新利用了高速公路服务区、收费站、绿化带和道路边坡等闲置交通资源建设分布式光伏及储能系统,装机总容量为2.3兆瓦,年平均发电量约349万度,按运营期限25年计算,总发电量约为8725万度,可节约标准煤约2.67万吨、减少二氧化碳约6.9万吨,在交通领域形成了良好的节能减排示范效应。

其中,项目一期工程结合了国家科技部重点科技专项“公路交通能源自洽与在途补给系统应用”示范工程,进行了“交通全场景友好型”分布式光储创新示范,涵盖高速公路七大类场景12项专为适配交通领域需求的技术和应用创新。主要场景包括:一是对高速公路弃土场综合创新利用,打造了全国首个弃土场“智慧跟踪光伏系统+高标准农田建设”复合利用试点,在对土地高效利用的同时兼顾现代农业作业空间需求,实现“板上发电板下良田”;二是打造高速公路服务区“零碳”多源多储智慧能源站,构建灵活部署的服务区冷热电能源供应、灵活性调峰、微网供电等复合功能,实现了服务区“绿色、弹性、自洽”的供能保障;三是利用光伏电量通过锂电储能持续给负载供电,替代了高投入、高污染的柴油发电及铅酸电池,在绿色“零碳”供能的基础上提高了收费站负荷的供电可靠性。

攀大高速分布式光储项目,创新性地将光伏建筑一体化的解决方案应用到道路边坡光伏系统,在减少对边坡结构扰动的同时防止水土流失,充分保障了边坡结构的安全。与此同时,该项目还利用光伏组件防眩光技术、上下车道直射隔离等创新措施,保障道路交通行车安全。项目在2021年12月17日成功入选国家科学技术部《公路交通自洽能源系统的多能变换与控制技术》国家重点研发计划课题,并于2023年4月21日入选中国能源研究会《百县千项清洁能源示范项目典型案例目录2023》,2023年5月入选四川省交通运输厅“四川省交通运输科技创新成果优秀创新应用”。

 在建项目

2023年,蜀道集团继续投资四川省内12条高速公路分布式光伏建设项目,其中利用服务区建设的包括广南高速西充服务区、南部服务区、苍溪服务区合计建设(合计装机容量125.4千瓦);南大梁高速高坪停车区(装机容量19.8千瓦);南渝高速武胜服务区(装机容量22千瓦);广巴高速旺苍务区(装机容量80.9千瓦);巴陕高速光雾山服务区、南江服务区、元潭停车区(装机容量405.35千瓦);巴达高速平昌服务区、清江停车区(装机容量89.1千瓦);都汶高速绵虒服务区(装机容量17.6千瓦);久马高速德格停车区(装机容量39.6千瓦),合计装机799.75千瓦。所有已建、在建光伏项目均采取“自发自用、余电上网”模式,以380伏电压等级接入服务区配电网。

 建设经验

★ 四川省地域辽阔,风、光可再生能源自然禀赋丰富,陆路交通基础设施资产能源化潜力巨大。但四川省光照资源最好的地区位于甘孜州、阿坝州、凉山州和攀枝花市,光照资源自盆地周边(全年日照1200小时以上)向盆地内(全年日照800小时左右)递减。虽然三州一市区域风光资源丰富,是传统的水电富裕区域,也是四川乃至全国重要的电源基地,但该区域用电负荷普遍偏低,主要集中于盆地内,形成了电源与负荷错位的电力格局。加上四川盆地边缘地区高原、山地等复杂地形,地质隐患点多,建设难度大,更加突出了光照资源丰富与电网送出难的矛盾,导致光伏项目无法大规模开展。

★为解决困难,蜀道集团基于建成项目的经验,深化总结形成了适用于高速公路分布式光储系列工程实施的规范体系,颁布了企业标准《四川高速公路分布式光伏设计准则》,为下一步全面推广高速公路分布式光储智慧能源系统建设奠定了坚实基础。同时以四川省交通运输厅发布的《四川省高速公路“绿电自给”工程建设规划》为契机,加大电网协调力度,推动交通行业交能融合速度,力求最终实现交通行业绿电自给。

(蜀道投资集团有限责任公司 供稿)

【编辑: 任 燕】

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