近日,陕西交控绿色发展集团高速公路路域分布式光伏发电项目(第一期)设计施工总承包(EPC)项目正式开工。据悉,项目采用“自发自用、余电上网”运行模式,投运后预计年均发电量1.45亿度,光伏发电年均减排二氧化碳11.96万吨,节约标准煤4.36万吨。
交通运输行业作为资源消耗和碳排放大户,排放约占我国碳排放总量的10%。随着全球对环境可持续发展以及绿色交通的重视程度不断提升,光伏等可再生能源与高速公路的结合迎来巨大市场需求。在业内人士看来,“光伏+高速公路”模式的普及,能够有效减少交通运输碳排放,进一步推动绿色交通发展,为实现“双碳”目标作出贡献。
■项目建设按下“加速键”
据了解,高速公路沿线分布式光伏发电是一种新的光伏应用场景,包括路堑边坡光伏、地面固定支架光伏、屋面光伏、车棚光伏等。
今年以来,“光伏+高速公路”备受关注,相关支持政策频出。2月,交通运输部印发的《2024年全国公路服务区工作要点》明确,围绕“双碳”目标,落实交通运输领域和公路行业绿色低碳发展有关工作要求,推动近零碳服务区建设,推进服务区光伏基础设施建设;同月,湖南省交通运输厅印发的《湖南省高速公路服务区设计建设指导意见》的指出,鼓励利用高速公路沿线土地资源,探索光伏发电等绿色能源在高速公路上的应用,促进优势资源互补,促进更绿色、更融合、更智能、更高端的综合交通可持续发展。
3月,《四川省高速公路“绿电自给”工程建设规划(2024—2025年)》提出,在全省打造36条光伏高速公路,构建具有四川特色的高速公路“绿电自给”能源供给系统。到2025年,四川将初步建成高速公路清洁能源供给体系,高速公路分布式光伏装机容量达到120兆瓦,年发电量超15万兆瓦时,减少碳排放量超10万吨,基本实现高速公路分布式光伏项目日间发电量与其沿线隧道、服务区日间用电量平衡。
各地“光伏+高速公路”项目建设也纷纷按下“加速键”。今年7月,上海电气环保集团参与建设的朱桥服务区正式建成并实现并网发电。该服务区是上海首个结合光伏发电技术的高速公路服务区,其建设容量达到243千瓦时,预计日均发电量约为500度。据初步测算,朱桥服务区每年可节约标准煤约73吨,并减少二氧化碳排放量约100吨。
■探索就近消纳场景
在受访人士看来,“光伏+高速公路”应用价值显著。中国新能源电力投融资联盟秘书长彭澎在接受《中国能源报》记者采访时表示,目前产业各方看重“光伏+高速公路”模式推广,原因在于该模式能够有效利用高速公路沿线的闲置空间的同时,还为高速公路提供清洁的电力供应。“例如未来加油站会逐步变成充电站,高速公路沿线的闲置土地资源布置太阳能光伏组件,将所发的电为高速公路的运行和新能源汽车提供用能保障。在此背景下,高速公路有望成为消纳光伏的重要场景。”
不过,虽然“光伏+高速公路”极具潜力,但建设也仍存一定挑战,如场景复杂、施工难度高、投资成本高、技术成熟度较低、土地和规划审批困难等,同时安全性方面的要求也更高。
“由于高速公路环境的特殊性,高速公路上的组件安装不再采用平铺方式。具体来看,高速公路上有很多栏杆,限制了组件的安装方式,需要尝试进行立式、垂直式的安装。同时,由于高速公路的地形和构造限制,无法像其他分布式光伏那样挑选朝向,需要根据地形选择最优的安装模式。”彭澎指出。
另外,厦门大学中国能源经济研究中心教授孙传旺告诉《中国能源报》记者,光伏发电具有不稳定性特征,而高速公路沿线多位于偏僻地区,电力消纳空间有限,且受限于并网技术和政策体系不完善,光伏电力输送和消纳效率有待提高。
在此背景下,加快探索高速公路沿线光伏发电就地就近消纳场景,成为未来大规模开发公路沿线光伏发电亟需解决的问题。值得一提的是,目前来看,“光伏+高速公路”通常采用“自发自用、余电上网”运行模式,能够将分布式光伏发电系统所发的电量,优先供给本地负载使用,当发电量超过本地消纳能力时,多余的电能自动馈入公共电网。业内普遍认为,这种模式将成为提高分布式新能源电力消纳的有效方式之一。
■逐步完善产业配套
总体来看,除了交通运输行业,“光伏+渔业”“光伏+林业”“光伏+水利”等更多“光伏+”应用场景也在持续丰富中。业内专家指出,通过将光伏与多个领域相结合,实现土地和资源的综合利用,能够在为各领域提供清洁能源的同时,降低成本、提升效率。
彭澎认为,未来在推进“光伏+”不同场景时,首要注重的是如何使光伏更好地融入特定场景中,而不是像其他分布式光伏那样追求最大发电量。“光伏+高速公路”模式在实际实施过程中,还存在产业配套不完善的问题,如支架标准缺乏等,给项目规划建设带来一定挑战,未来还需集合产业之力逐步完善。
孙传旺建议,在供给侧,需要加强技术创新,提升光伏应用技术和储能开发技术,建立交通设施与新能源设施耦合机制。在需求侧,建议推广分布式电力市场和绿电绿证市场化交易,提高公众对于“光伏+”模式的认知水平,推动绿色交通建设社会接纳度。同时,加强企业与科研机构的合作,推动技术创新和标准制定,完善配套基础设施,提升光伏电力的接入和消纳能力;此外,政府应简化审批流程,提供财政补贴支持政策,鼓励企业参与“光伏+”项目投资建设。
业内普遍认为,随着技术进步,多场景下“光伏+”综合开发模式将持续推动光伏跨界融合发展,形成无处不在的“光伏+”发电应用格局,进一步推动我国能源体系向安全低碳、清洁高效的新型能源体系转变。