而現(xiàn)在，對于光伏發(fā)電應(yīng)用又一個大膽的嘗試——鐵路光伏正在英國得以實(shí)現(xiàn)嘁老。英國可再生能源投資公司Bankset Energy Corporation雄心勃勃地提出光伏鐵路計劃蔓彩，他們將在全球鐵路枕木上安裝吉瓦規(guī)模的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)榄审。
2018年6月，德國1000公里鐵軌上已經(jīng)開始安裝200兆瓦光伏系統(tǒng)贩虾，此項(xiàng)工程將在2019年完工井誉，并到2022年擴(kuò)展至10000公里。未來還會在法國整胃、美國颗圣、中國、意大利鐵軌上應(yīng)用屁使。
在長長的鐵路上鋪設(shè)光伏在岂，既不占地又不耽誤火車運(yùn)行，可謂是一軌兩用阵膛、“魚和熊掌”兼得滋箫。不過，“光伏鐵路”仍給光伏從業(yè)者留下了一連串的疑問：光伏電池板如何能融入鐵軌?發(fā)電消納哩晕、成本問題如何解決?
前景可期
火車在快速行駛過程中箕径，會產(chǎn)生巨大的壓力與沖擊力，這樣的光伏鐵軌能經(jīng)得住考驗(yàn)嗎?
Bankset Energy總裁帕特里克·布里對媒體表示冯爷，“我們采用專利技術(shù)迅督，硅樹脂和鋁制太陽能電池板設(shè)計用于夾住現(xiàn)有鐵路枕木。這項(xiàng)技術(shù)目前已經(jīng)在混凝土昆畜、木材胃症、鋼筋等材料上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并經(jīng)受住了時間的考驗(yàn)向瓶。”他表示肢椅，“這一技術(shù)不影響基礎(chǔ)設(shè)施，因此避免了更換現(xiàn)有軌枕的成本脱每。”
據(jù)帕特里克·布里介紹害唧，精心設(shè)計的太陽能電池板可以承受住各種壓力朗涩，如火車本身、冰雹绑改、巖石等谢床，不管是在高速線路，還是在中速二級線路绢淀、慢軌萤悴、停車軌道都毫無壓力。
關(guān)于這一系統(tǒng)皆的，布里表示覆履，太陽能電池在美國制造，并在歐洲兩個制造中心進(jìn)行組裝费薄。其在亞洲也有一個制造中心——中國硝全。據(jù)說，Bankset目前還在與一些臥鋪制造商進(jìn)行討論楞抡，以開發(fā)這項(xiàng)技術(shù)并調(diào)整其產(chǎn)品以適應(yīng)所有現(xiàn)有的軌枕伟众。
“鐵路光伏非常有發(fā)展前景，是值得做的嘗試召廷。”中國能源研究會能源互聯(lián)網(wǎng)專委會副秘書長何繼江告訴《中國科學(xué)報》記者凳厢，光伏鋪在鐵路枕木上首要問題就是抗震。“這也并不復(fù)雜二焰，有一些類型的組件本身抗震性能就非常好纹站。比如銅銦鎵硒(CIGS)的薄膜光伏等，影響不太大谣旨。”
“用普通晶硅來做組件的話泌位，用硅膠來保護(hù)組件，抗震性能也非常好尘蟋，這些問題應(yīng)該都是可以解決的酒妄。”何繼江說。
光伏鐵路的另一個問題在于鐵路線路長巍也，單個光伏面板面積小蜜硫，并網(wǎng)的耗損會比較大。光伏電站的輸出電能胖讶，需要考慮很多的因素德检，如溫度、灰塵和污染斯娃、遮擋、組件朝向和傾角院塞、逆變器效率遮晚、線纜損耗等性昭，鐵路光伏也是如此。“在跟電網(wǎng)相連的時候县遣，并網(wǎng)系統(tǒng)還是需要一些創(chuàng)新的糜颠，如果要直接供給機(jī)車牽引用電，還需要一些技術(shù)工藝的保障萧求。”何繼江說其兴。
成本是另一個需要面對的難題，“枕木都是非常窄的條狀夸政，鋪設(shè)光伏板元旬，還要把電儲存起來，在線路并網(wǎng)這一步會比較繁瑣守问，是需要花點(diǎn)功夫才能把成本降下來的”匀归。何繼江表示。
落地仍難
在何繼江看來耗帕，我國十幾萬公里的鐵路里程毯舞，如果枕木都被光伏覆蓋，每年將會有數(shù)十吉瓦的發(fā)電量番艳。如果要做試點(diǎn)沥院，北京到廣州或上海這些繁忙的鐵路線或者北京到新疆的路線都可以嘗試，“繁忙路段鐵路用電量大尚和，西北部光照好篇胰，光伏枕木發(fā)的電完全可以在鐵路沿線電力系統(tǒng)消納，各有優(yōu)勢榆模。”
“其實(shí)何哎，鐵路光伏能不能推廣，起決定作用的不在于光伏企業(yè)积辞，而在于鐵路公司拳笨。”何繼江坦言，兩年前他就跟中鐵集團(tuán)第三勘察設(shè)計院的相關(guān)負(fù)責(zé)人討論過這個問題菠卖，鐵路部門的積極性并不高咏肠。“他們認(rèn)為在鐵路上鋪光伏可能會有安全隱患。”
“因?yàn)槲覈F路運(yùn)營基本上是由鐵路總公司來負(fù)責(zé)相种，具體到枕木鋪設(shè)光伏威恼，鐵路總公司資產(chǎn)管理部“原則上對鐵路現(xiàn)有資產(chǎn)結(jié)合光伏進(jìn)行復(fù)用是感興趣的，但是考慮到可能存在的風(fēng)險寝并，他們難以做出實(shí)質(zhì)性推動箫措。基層鐵路局不可能在這類涉及鐵路系統(tǒng)安全的關(guān)鍵領(lǐng)域獨(dú)立做出決策”。何繼江說斤蔓。濟(jì)南的光伏公路之所以能夠通車試運(yùn)行植酥，是因?yàn)椴煌范坞`屬于不同的高速公路公司，總會有公司想要探索新的技術(shù)弦牡。
“關(guān)于光伏鐵路友驮，可以進(jìn)行技術(shù)和應(yīng)用前景探討，但距離規(guī)模性的推廣應(yīng)用還有很遠(yuǎn)距離驾锰。”國家發(fā)展和改革委員會國際合作中心國家能源研究所原執(zhí)行所長卸留、北燃研究院副院長白俊告訴《中國科學(xué)報》記者。要將發(fā)的電輸送進(jìn)架空線為火車提供動力的話就需要升壓椭豫，光伏電力供應(yīng)量和穩(wěn)定性都有問題耻瑟，如何和其他電源匹配，因?yàn)殍F路對供電可靠性要求很高霉枢，而且枕木面積太小首冒，逐個安裝也并不容易。“即使技術(shù)上的問題都可以解決斑宴，但相對于傳統(tǒng)屋頂烙损、墻面、地面窒埃、道路等受光面積大的應(yīng)用場景诺订，光伏鐵路還沒有什么優(yōu)勢。”
成本瓶頸
隨著綠色能源發(fā)展與環(huán)保趨勢的蔓延宽考，可再生能源與大眾運(yùn)輸?shù)慕M合越來越常見马榆，光伏鐵路也只是諸多場景中的一種。2016年7月啃碗，中國內(nèi)蒙古呼和浩特鐵路局完成了全國首個鐵路系統(tǒng)光伏發(fā)電示范專案庞吆，光伏鋪在呼和浩特沙良物流園區(qū)的屋頂，裝置量2.4兆瓦荞看，所發(fā)電量主要用于鐵路運(yùn)輸和生產(chǎn)弄察。
光伏在道路上的另一個可安裝位置是隔音墻或防護(hù)欄，2012年英利集團(tuán)自主研發(fā)建立的我國首座光伏隔音墻正式具備并網(wǎng)發(fā)電條件需纳，并申請獲批國家實(shí)用新型專利芦倒。
不過，何繼江告訴記者：“隔音墻上鋪光伏成本比較高不翩，做起來也并不劃算兵扬。”如果大規(guī)模建設(shè)，成本也還是可能大幅下降的口蝠。
光伏在交通領(lǐng)域還有一個值得期待的應(yīng)用場景器钟，美國創(chuàng)業(yè)家埃隆·馬斯克提出的超級高鐵將用管道的方式來運(yùn)輸津坑，管道上方安裝光伏，用光伏的直流電配上儲能來驅(qū)動超級鐵路的磁懸浮動力系統(tǒng)俱箱。
該計劃當(dāng)中国瓮，未來的超級鐵路全部依靠光伏發(fā)電灭必。“在技術(shù)落地上狞谱，他的論證基本上是可行的。”何繼江評價道禁漓，而在鐵路上面的頂棚安裝光伏跟衅，好處是受光面積大、發(fā)電量大泳寥，還能擋雨擋雪载呢，提高了鐵路運(yùn)行的安全性，而且鐵路的高度是限定的疹神，不用擔(dān)心限高的問題取蓝。“但這方面的缺點(diǎn)仍然是成本太高。”何繼江說掀尊。在鐵路局各火車站的火車停車場建設(shè)大型的光伏車棚芥斋，是個比較容易實(shí)現(xiàn)的鐵路光伏場景，單個項(xiàng)目規(guī)模會比較大玩猿，并網(wǎng)和消納都不是問題趋沧，價格也容易控制得住，最主要的難點(diǎn)也就是如何有效控制施工過程對火車的安全影響了魄恭。
成本不光是以上場景的光伏應(yīng)用瓶頸妻诚，國家發(fā)展和改革委員會、財政部揣褂、國家能源局下發(fā)的《關(guān)于2018年光伏發(fā)電有關(guān)事項(xiàng)的通知》(以下簡稱“5·31新政”)愤厦，要求光伏產(chǎn)業(yè)加速平價上網(wǎng)征程，這也使部分企業(yè)耽于市場而無暇研發(fā);但從大趨勢看嘴纺，為了在平價時代創(chuàng)造更好的項(xiàng)目收益率败晴，以激活下游投資熱情，光伏產(chǎn)業(yè)上下游越來越多的企業(yè)正積極地通過“提效”而非單純的“降本”方式來達(dá)到目的颖医。
“5·31新政”標(biāo)志著光伏行業(yè)的暴利時代結(jié)束位衩。東方日升點(diǎn)點(diǎn)升陽光總經(jīng)理田君告訴《中國科學(xué)報》記者，“5·31新政”發(fā)布以后熔萧，整個光伏行業(yè)呈現(xiàn)出四個特點(diǎn)：去暴利化糖驴，擠泡沫;行業(yè)增長速度和裝機(jī)速度放緩;行業(yè)洗牌開始，未來兩三年內(nèi)市場可能會由三五家企業(yè)壟斷;光伏進(jìn)入以技術(shù)佛致、產(chǎn)品立身的時代贮缕。
“在光伏板塊我們實(shí)施兩步走戰(zhàn)略，”田君說，“一方面大力發(fā)展用戶;另一方面聯(lián)合經(jīng)銷商感昼、金融機(jī)構(gòu)做分布式的商業(yè)業(yè)務(wù)装哆，未來的藍(lán)海市場依然存在。”
