太阳能和公路放在一起是灾难?法国太阳能公路之梦的破灭(图1)


本文内容综合自Forbes、Extreme Tech、Digital Trends,图片来自Digital Trends

这一失败不在于体制,而是概念和技术。目前还没有一种价格低廉,既能承受日常汽车驾驶的重量和压力,又能高效提供电力的解决方案

世界上的两种东西很奇妙,有的东西放在一起能碰撞出美妙的口味,如黄油和爆米花;但有的东西放在一起就是灾难,如香蕉和大枣。太阳能和公路的组合似乎更接近于后者。

法国的第一条太阳能公路叫做Wattway,位于法国北部的诺曼底,全长1公里,覆盖着2800块光伏面板,耗资500万欧元,由法国土木工程公司Colas承建,被媒体称为“未来之路”。

2016年,法国首条太阳能公路通车时,人们对这条公路充满了兴奋,时任法国环境部长塞格琳·罗亚尔(Segolene Royal)还特地拜访。三年之后,这条经受过无数赞誉的太阳能公路已被证明是一场代价高昂的严重失败。

该项目的方案很简单。使用坚固的透明材料铺设路面,将太阳能电池板镶嵌到路面几厘米之下,使脆弱的电池免受路面车流的冲击。从一开始,这个方案就无需解决很大的问题,这种道路又经常会暴露在阳光下,所以会出什么问题呢?

首先,这条路正在瓦解。尽管法国土木工程公司Colas向公众保证这条路很耐用,能承受大型卡车的重量。但是,仅是看起来不起眼的农场拖拉机就已经给它带来了很大的挑战,由于这类车辆施加的重压,这条道路的树脂保护层已经开始破裂。

第二,这条太阳能公路并没有实现之前承诺的发电量。该公路预期的年发电量目标约为15万千瓦时,但2018年的发电量不足8万千瓦时。预期每天的发电量为790千瓦时,但在运营的第一年,每天只能达到409千瓦时。由于路面受到破坏,发电量急剧下降,2018年,每天的产能为215千瓦时,2019年已降至200千瓦时左右。

诺曼底并不以全年阳光明媚的气候而闻名,暴风雨给该公路带来很大破坏。但即使阳光照射时,太阳能电池板的工作效率也没有达到100%,因为它们是平放在地面上的,并非向太阳倾斜。路面上的落叶和过往车辆也阻挡了阳光,进一步降低了太阳能电池板的效率。

第三,当车辆行驶在路面上时,路面还会发出噪音。由于噪音过大,周边的居民多有怨言,这促使公路的管理人员不得不降低道路的限速,给当地人带来一点宁静。

值得注意的是,在该项目启动之前,许多批评人士就提出了太阳能公路潜在的弱点。科学家指出了明显的缺陷:一个不能倾斜或移动以捕捉阳光的路面并不能高效地获取太阳能。另外,汽车行驶过后的汽车尾气也会使玻璃路面受到污染,随者污染物的累积,收集阳光的能力会进一步下降。

法国政府在该项目上投入了相对较少的资金,但在破土动工之前,该项目的效率问题就已经十分明显。“我们的系统对于城市间的交通来说还不成熟。”Colas公司Wattway项目负责人艾蒂安·高丁(Etienne Gaudin)告诉法国《世界报》(Le Monde)。

这一失败不在于体制,而是概念和技术。目前还没有一种价格低廉,既能承受日常汽车驾驶的重量和压力,又能高效提供电力的解决方案。

如果想办法提高道路的能源收集效率,例如,倾斜路基以适应光线,或者高频率清洁路面和太阳能电池板上的油、灰尘和污垢,就会影响道路的使用效率。人们也可以使用更好的防护涂层或更便宜的制造材料来提升道路使用效率,但这样太阳能电池板的效率又会降下来。

考虑到太阳能公路在能源生产方面的效率远低于传统的太阳能设施,人们不禁要问,为什么不放过那些供汽车使用的公路,优化电力结构,使之在擅长的领域工作呢?

如果在阳光充足的自行车车道或者人行道应用,这个想法可能并非一无是处,但仍然无法与传统太阳能设备的发电效率相比。另外,漂浮式太阳能设备也为太阳能在水面的应用提供了新方案。工业废水池、水库和湖泊上方都可以充分利用,这类例子还有很多。

随着成本下降、技术越来越成熟,太阳能的前景令人振奋。一项创新陷入死胡同的消息并不值得大惊小怪。


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