能源與交通息息相關(guān)、不可分割。交通是能源的最大負(fù)荷領(lǐng)域之一，能源的綠色發(fā)展則是交通發(fā)展戰(zhàn)略的必然要求。交能融合，即交通行業(yè)與綠色可再生能源的融合發(fā)展。推動交能融合發(fā)展，可以擴大可再生能源的利用范圍;同時，新能源的不斷發(fā)展，也讓一些新型交通技術(shù)的實現(xiàn)成為可能。
在高速公路旁的斜坡上，一塊塊光伏板延伸向遠(yuǎn)方。而在看不見的地下，太陽能電力正源源不斷地被送往千家萬戶。
5月26日，科技日報記者來到位于山東棗菏高速公路金鄉(xiāng)服務(wù)區(qū)的我國首個全路域交通能源融合示范項目——棗菏高速交能融合示范工程。該項目由葛洲壩集團交通投資有限公司投資，中國能源建設(shè)集團廣東省電力設(shè)計研究院有限公司、中國能源建設(shè)集團山西電力建設(shè)有限公司聯(lián)合總承包建設(shè)。來自中國能建葛洲壩交投公司的專家告訴記者，該項目首創(chuàng)性地將交通與能源融合在一起，打造了交能融合發(fā)展的新樣板。
為何要將交通與能源融合發(fā)展?此次國內(nèi)首個全路域交通能源融合示范項目建設(shè)有何難點?該項目對于推動交能融合發(fā)展有何意義?帶著這些問題，記者采訪了相關(guān)專家。
能源技術(shù)發(fā)展使交能融合成為可能
能源與交通息息相關(guān)、不可分割。交通是能源的最大負(fù)荷領(lǐng)域之一，能源的綠色發(fā)展則是交通發(fā)展戰(zhàn)略的必然要求。
交能融合，即交通行業(yè)與綠色可再生能源的融合發(fā)展。推動交能融合發(fā)展，可以擴大可再生能源的利用范圍;同時，新能源的不斷發(fā)展，也讓一些新型交通技術(shù)的實現(xiàn)成為可能。
近年來，我國交通運輸部與能源部門充分考慮燃料、電力及綠色能源等輸送特點，在新型交能設(shè)施統(tǒng)籌布局規(guī)劃建設(shè)中不斷探索，將共建共享理念融入交能基礎(chǔ)設(shè)施，一方面提高交通設(shè)施利用效率，另一方面減少能源資源消耗。
隨著光儲一體化等新能源技術(shù)的發(fā)展與成熟，以及各種新材料在太陽能光伏發(fā)電、輸電以及儲電方面的成功應(yīng)用，交能融合逐漸成為可能。交能融合設(shè)備或成為交通建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一。
2022年12月，2022世界交通運輸大會召開，會議主題為“交能融合·綠動世界”，與會專家共商交能融合發(fā)展方案，繪制交能融合發(fā)展藍(lán)圖。更為引人注目的是，此次論壇發(fā)布了交能融合領(lǐng)域首個綜合性報告——《交通與能源融合發(fā)展報告2022》，為推動交通與能源綠色融合發(fā)展、綠色轉(zhuǎn)型給出了系統(tǒng)解決方案。
5月11日，由中國公路學(xué)會、中國能源建設(shè)集團有限公司共同舉辦的中國公路學(xué)會交通與能源融合發(fā)展工作委員會成立大會召開。記者注意到，本次大會對外發(fā)布了《交能融合一體化解決方案》，該方案總結(jié)了交通行業(yè)面臨的“供電難”“偽低碳”兩個突出問題，指向了交通與能源融合的現(xiàn)實難題，并提出了解決路徑。
棗菏高速交能融合示范工程便是該方案落地的典型樣本之一。
據(jù)介紹，上述項目利用服務(wù)區(qū)、路側(cè)邊坡等高速公路基礎(chǔ)設(shè)施潛力，就地開發(fā)新能源，設(shè)置分布式光伏、風(fēng)電儲能等設(shè)備，產(chǎn)生的電能自發(fā)自用，余電還可上網(wǎng)。“該項目將新能源、高速公路兩個行業(yè)的系統(tǒng)相互融合，實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲一體化和車路能云一體化，為基礎(chǔ)設(shè)施和運輸車輛持續(xù)提供綠色清潔能源。”棗菏高速交能融合示范工程技術(shù)負(fù)責(zé)人高抗說。
在高速公路沿線布局光伏發(fā)電設(shè)施
高速公路的封閉性以及獨特性，決定了其對能源的依賴性。然而，目前國內(nèi)應(yīng)用太陽能光伏發(fā)電的高速公路項目很少。引入光伏發(fā)電項目，不僅可以緩解高速公路服務(wù)區(qū)的能源壓力，降低化石能源消耗，提高資源和能源的利用效率，同時還可以大力推進(jìn)光伏發(fā)電的技術(shù)創(chuàng)新，為新的光伏項目提供落地環(huán)境，推動新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
目前來看，太陽能光伏發(fā)電在高速公路服務(wù)區(qū)的主要應(yīng)用，大多集中在中小型負(fù)荷設(shè)備，如照明、監(jiān)控、檢測設(shè)備、小型發(fā)電機等。此外，隨著新能源汽車的增多，未來光伏發(fā)電可在高速公路服務(wù)區(qū)為新能源汽車提供充電服務(wù)。
不過，在高速公路沿線布局光伏發(fā)電設(shè)施并不簡單。
有交通專家在棗菏高速交能融合示范工程立項之前曾擔(dān)心：在高速邊坡施工會對邊坡穩(wěn)定性、邊坡植被等產(chǎn)生不利影響，太陽能光伏板的光反射可能會干擾駕駛員視線，一旦發(fā)生車輛沖出隔離護欄的事故，路邊的高壓電設(shè)施可能會對駕駛員造成二次傷害。
2020年，交通運輸部出臺意見，鼓勵在服務(wù)區(qū)、邊坡等公路沿線合理布局光伏發(fā)電設(shè)施，與市電等并網(wǎng)供電。中國能建葛洲壩交投公司看到了從高速公路開展交能融合項目的潛力。
在中國能建葛洲壩交投新能源公司負(fù)責(zé)人李彬看來，山東太陽能輻照資源豐富，年均日照時間超2000小時;棗菏高速沿線地形平坦開闊，且有充足的路域資源可供使用，開發(fā)光伏電站較為適宜。
為消除安全隱患，中國能源建設(shè)集團葛洲壩交投公司委托交通運輸部規(guī)劃研究院進(jìn)行安全性評估論證。在實驗室里，研究人員乘坐不同的交通工具，模擬不同的坐姿、行動曲線、眩光角度，歷經(jīng)1年時間，經(jīng)過100多次反復(fù)實驗，最終用一份安全性評估報告消除了所有人的顧慮。
高抗向記者強調(diào)：“這個項目實施可提高公路清潔能源自給率，實現(xiàn)交通電動化和電力去碳化。”而且這是國內(nèi)首次在高速公路路側(cè)布設(shè)太陽能發(fā)電項目，不但實現(xiàn)了金鄉(xiāng)服務(wù)區(qū)的100%供電，富余電力還可以上網(wǎng)。
智慧平臺一體化調(diào)控源網(wǎng)荷儲
在金鄉(xiāng)高速服務(wù)區(qū)，縷縷陽光匯集在光伏車棚、垂直軸風(fēng)機、屋面光伏板上，整個服務(wù)區(qū)實現(xiàn)了100%“綠電”供應(yīng)。記者將手機放在無線充電桌上，一會兒便能“滿血復(fù)活”;無人超市里，只需拿著商品在機器上掃碼、付款即可;十多分鐘，電動汽車便充滿了電。
據(jù)了解，當(dāng)陽光充足時，棗菏高速交能融合示范工程的零碳電力在隨發(fā)隨用之外，還會被儲存起來，按需取用。
“其實，這些還不是‘最硬核’的應(yīng)用。棗菏高速交能融合一體化智慧平臺才是交能融合的‘智能大腦’。”高抗說，它可以對能源網(wǎng)、交通網(wǎng)和數(shù)字網(wǎng)進(jìn)行信息融合和智慧調(diào)控。
棗菏高速交能融合一體化智慧平臺的一個核心功能是源網(wǎng)荷儲一體化調(diào)控，可以對高速全域的光伏、儲能、用電負(fù)荷和電網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制，使“綠電”優(yōu)先在高速全域內(nèi)部消納利用。
著眼未來，中國能建葛洲壩交投公司研究院院長崔培強躊躇滿志：“目前我們公司投資建設(shè)管理的高速公路總里程超過2700公里，為探索交能融合業(yè)務(wù)提供了載體。此次金鄉(xiāng)段并網(wǎng)發(fā)電是企業(yè)交能融合項目的第一步，未來3至5年，我們將完成能源管理與智慧交通的深度融合，系統(tǒng)規(guī)劃、建設(shè)冷鏈倉儲物流、氫能中心等。”
“作為交能融合領(lǐng)域的先行者，中國能源建設(shè)集團目前在綠色公路、近零碳港口等領(lǐng)域進(jìn)行了積極探索，取得了系列創(chuàng)新成果。”針對交通與能源領(lǐng)域下一步的發(fā)展，中國能源建設(shè)集團有限公司黨委書記、董事長宋海良認(rèn)為，應(yīng)圍繞綠色低碳、數(shù)字智慧“兩化”轉(zhuǎn)型，全力構(gòu)建交能融合生命共同體，同時做強新平臺，全力攻克交能融合技術(shù)裝備難點堵點，拓展交能融合場景應(yīng)用范圍，并完善交能融合政策標(biāo)準(zhǔn)體系。
來源：科技日報 記者 王延斌
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