顶棚式光伏路网
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顶棚式光伏路网 发布于:2020/11/08
    光伏路面是利用公路、铁路等路网的太阳光能发电,但这种把光伏电池板铺在路面下的方式有很多缺陷。比如,电池板易损坏、铺设光伏路面成本高、发电效率易受环境影响等。所以,我提出了光伏顶棚的设想。
  一、光伏顶棚的优势
  1.造价远低于光伏路面,比光伏路面更耐用,发电效率更高。
  2.将光伏顶棚安装在路网上,既不会破坏生态,又不会影响农业生产,光伏顶棚发电装置与车辆互不影响。由于没有遮挡物,光伏顶棚的电池板能满负荷工作,最大限度地把光能转化成电能。
  3.在夏季,光伏顶棚能为路面上的汽车遮阳,降低车体温度,减少车主开空调的时间,节约能源。路面不用经受烈日炙烤,减缓了路面老化的速度。在冬季,光伏顶棚能遮挡雨雪,保持路面良好的通行效率,由于不用在路面撒盐除冰,不会造成生态污染。
  4.能杜绝在雨季雨水长时间浸泡路面和路基的状况,降低路基、路面的维修、维护费用。
  5.路网被光伏顶棚遮挡,对战时调动军队、运送装备有一定的隐蔽作用。
  6.促使国内略显过剩的光伏产能得到释放,有利于光伏产业技术升级。光伏顶棚采用钢铁骨架构建,能促进鋼铁产业的发展。
  7.有利于收集雨水,能实现雨污分流,对雨季调节洪涝及干旱地区合理调配水资源具有重大意义。
  8.光伏发电的规律和人类作息时间高度吻合,每天的发电时间就是绝大多数工厂、学校、机关、商铺等的工作时间,能缓解目前用电高峰期电力供应不足的问题。
  9.覆盖光伏顶棚后,路网进入电气时代,能及时为电动汽车充电。
  二、实施方案
  架设光伏顶棚的场所主要是高速公路、国道及电气化普铁、高铁。
  (一)高速公路、国道
  1.高速公路和国道光伏顶棚最低处必须大于或等于6米,道路两旁不能种植乔木之类的行道树,这样既能留足通行空间,又能保证行车时有足够的光线和视野。
  2.无论道路是东、西向还是南、北向,光伏顶棚上的电池矩阵均应安装成多列北面高、南面低的坡面,列与列之间设置天沟,用来收集雨水或融化的雪水,并将其导入路旁的雨污分离管道集中利用。在天沟两边设置通气槽,让光伏顶棚既能挡雨雪,又不妨碍空气流通,也能将汽车高速行驶时的气流扰动幅度降到最小。
  3.光伏电池阵列坡度宜在理论采光范围内(如长沙市的矩阵倾角为30度左右),既能保证有效光照时长,获得最佳发电效率,又能让冰雪自动滑落,减少顶棚的承载压力。
  (二)电气化铁路
  电气化铁路如普铁、高铁的光伏顶棚要有较好的抗风雪能力,与地面的距离高于目前供电线的高度即可。作者:张勇军  来源:发明与创新·中学生
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