架設(shè)于交通路面上的太陽能發(fā)電裝置
關(guān)于架設(shè)交通路面上的太陽能發(fā)電裝置的專利,它是世界上獨創(chuàng)的一個太陽能發(fā)電法,它是利用了所有交通路面的上方空間(含所有的公路、鐵路、河、涌等,不存在征用土地的困難),超大面積地架設(shè)太陽能電池板來發(fā)電,公路及鐵路所受到的充沛陽光照射,使它發(fā)電功能巨大,也非常集中,對于用電終端也非??拷?,電力輸送損耗極小,架設(shè)施工方便,絕對不會破壞環(huán)境,不失為當(dāng)前一個最好、最有發(fā)展太陽能發(fā)電前途的一個方法,誰先于發(fā)展它,誰就擁有它以后的話語權(quán),因為誰先于在所有的路面架設(shè)了太陽能發(fā)電板,就等于占有這些路面上方空間的所有權(quán)。(重點是能源發(fā)展項目,但可以附帶發(fā)展交通問題)
而且,在馬路的上方架設(shè)了太陽能發(fā)電板,如果能夠采取合理、科學(xué)地架設(shè)方法(如透光、防水,堅固、自動追光裝置等),它還能夠有效地防止路面積雪、防止陽光暴曬而造成路面龜裂、它還能安裝通迅、供電電纜、太陽能熱水器、甚至可以發(fā)展公共交通工具:如安裝象日本的吊掛式電車來解決城市交通問題,,也可以利用產(chǎn)生的電力來電解水制取氫氣,成立路邊加氫站,大力發(fā)展氫氣能汽車等,且具有多功能效果。(對上市公司而言,它是一個很大的新能源發(fā)展題材,對其股票價格有很大的提升作用)
我國經(jīng)濟持續(xù)高速發(fā)展了三十年,至今能源的瓶頸一直未能得到有效的突破。一方面,能源短缺帶來的能源安全問題無時不在威脅著我們。對于石油和煤炭這些不可再生能源,我們明知“越用越少”,但為了發(fā)展經(jīng)濟又不得不“越用越多”。近年來,我國開始重視可再生能源的利用,水能、風(fēng)能、太陽能都已進(jìn)入人們的視野,可再生能源的應(yīng)用技術(shù)也在不斷提高和創(chuàng)新,但人們并未清醒地意識到,只有太陽能才是徹底解決人類能源問題的唯一出路。
另一方面,使用不可再生能源帶來的環(huán)境污染問題,更是讓人們陷入難以自拔的泥潭。為了用電我們?nèi)紵禾颗懦龆趸?,為了讓汽車跑起來我們?nèi)紵团懦鰪U氣,把空氣污染后我們又不得不花大成本去治理。面對這種撿了芝麻丟了西瓜的事,人們現(xiàn)在是一臉的無奈。也許我們不知道,當(dāng)我們低頭撿芝麻的時候,頭上的太陽神正在發(fā)笑。
不可再生能源越用越少和由此帶來的污染問題,就象一把劍上的雙刃,現(xiàn)在人們是握在劍刃上,握得越緊傷害越大,不握緊又會失手丟劍。“道路太陽能電網(wǎng)”才是這把雙刃劍的把手,握住這里,這把劍才是真正屬于我們自己的。當(dāng)然,未能充分認(rèn)識太陽能對人類的恩惠,原因是多方面的,但其中主要原因是現(xiàn)在在太陽能利用的思路上的局限,那種高成本的“點”式太陽能發(fā)電站讓人們對太陽能發(fā)電又愛又恨,愛恨交加。如今,“道路太陽能電網(wǎng)”系統(tǒng)把我們從“點”引到“網(wǎng)”上,使太陽能發(fā)電的高成本問題迎刃而解,為人們利用太陽能找到了一條康莊大道。
據(jù)資料顯示,目前我國公路總長約為357萬公里,面積3.57萬平方公里(按平均路寬10米計算,下同)。鐵路總長7.3萬公里,面積0.07萬平方公里。道路(含公路和鐵路,下同)總面積為3.64萬平方公里。從理論上講,依據(jù)現(xiàn)在的太陽能發(fā)電技術(shù),利用這個面積完全可以建成足夠全國能耗的“道路太陽能電網(wǎng)”系統(tǒng)。
我國幅員遼闊,遍布在960萬平方公里土地上的道路網(wǎng)絡(luò),可以極大地減少天氣因素對陽光的阻隔。氣象資料顯示,即使在多雨的季節(jié),整個中國大地完全被雨云覆蓋的情況非常罕見,從而使整網(wǎng)因天氣影響而不能發(fā)電的時間降至最少。
另外,我國國土從西到東跨越5個時區(qū),從而使整網(wǎng)有比較大的東西寬幅。以夏至(6月22日)日為例,新疆喀什的日出時刻為07∶29,日沒時刻為22∶27;黑龍江黑河的日出時刻為03∶20,日沒時刻為19∶45,即該日整網(wǎng)光照時間為19小時,無日照僅為5小時。夏至是我國獨立的“道路太陽能電網(wǎng)”最長的光照時間。
我們再來看看冬至(12月22日)日,位于我國東部的上海,日出時刻為06∶49,日沒時刻為17∶00;新疆的喀什日出時刻為10∶13,日沒時刻為19∶36,即該日的整網(wǎng)光照時間為13小時。這是我國獨立“道路太陽能電網(wǎng)”最短的光照時間。
如果將整網(wǎng)光照時間平均取值,那么我國“道路太陽能電網(wǎng)”的日均光照時間為16小時。換句話說,整網(wǎng)不發(fā)電的時間僅為8小時,與發(fā)電時間比為1∶2。這樣的比例雖然仍需一定的蓄電成本,但與現(xiàn)在的“點”狀太陽能發(fā)電站相比,其整體發(fā)電效率會有一倍以上的提高,正所謂1+1>2。再加上無償?shù)牡缆酚玫亍⒑唵蔚墓芾砭S護以及規(guī)模效應(yīng)的發(fā)揮等因素對降低成本所起的作用,“道路太陽能電網(wǎng)”的發(fā)電成本會低得讓人難以想象。
那么,如果在我國建成獨立的“道路太陽能電網(wǎng)”,究竟能給我們帶來多少電能呢?根據(jù)我的計算,如果在我國的道路上面都裝上太陽能聚光板,建成自動循環(huán)的道路太陽能電網(wǎng),只要平均每平方米太陽能聚光板日發(fā)電量達(dá)到0.24千瓦時,就可以滿足整個中國的用電,即年發(fā)電量32559億千瓦時。而目前單晶硅太陽能電池板每平方米日發(fā)電量已經(jīng)超過0.4千瓦時,所以從理論上說,在我國建設(shè)獨立的道路太陽能電網(wǎng)是完全可行的。
要建成我國的“道路太陽能電網(wǎng)”需要多少資金呢?按照目前的多晶硅太陽能電池板的價格,加上在道路上架設(shè)太陽能電池板需要的支架,以及控制器、蓄電池、逆變器等相關(guān)配套設(shè)施,估算每平方米道路太陽能發(fā)電設(shè)施造價為120元,由此算出中國的“道路太陽能電網(wǎng)”系統(tǒng)總投資為43,680億元人民幣(36,400,000,000平方米×120元)。再按設(shè)備的平均使用壽命20年(現(xiàn)在的太陽能發(fā)電設(shè)備使用壽命一般為25年),發(fā)電系統(tǒng)的維護費用為總投資的5%,可以算出每度電成本只有7分錢人民幣!而且,它的環(huán)保效益更是無可計量的。
雖然建設(shè)“道路太陽能電網(wǎng)”所需是一筆龐大的資金,但它的建設(shè)可以省去對水電站、核電站和煤炭、石油的建設(shè)和開發(fā)投入,這筆錢有多少暫時無法統(tǒng)計,估計會是一個十分龐大的數(shù)目。即使不考慮這筆可節(jié)省的資金,43,680億如果分十年投入,那也是我國的財力完全能夠承受的。在建設(shè)規(guī)劃時,可以采取主干道由國家投資,非主干道由民間投資的方法,這樣既可以解決資金問題,又能提高全民的環(huán)保意識。這是一個一次性全面解決全國能耗需求的環(huán)保能源系統(tǒng)工程,這筆資金的投入可以說是一本萬利,而且惠及子孫后代,非常值得。
國家能源部門可先在上海至新疆以及京九鐵路上做實驗,這是中國獨立的“道路太陽能電網(wǎng)”的東西和南北寬幅的骨架,實驗數(shù)據(jù)將對全網(wǎng)建設(shè)具有基礎(chǔ)性的指導(dǎo)意義。
從長遠(yuǎn)來看,還是要通過各省間的合作來增加道路太陽能電網(wǎng)的寬幅,提高太陽能發(fā)電的效率。如果我國能率先成功建設(shè)“道路太陽能電網(wǎng)”,它的示范效應(yīng)就會影響全世界!