17年末尾的时候, 有一段1000多米长的神奇的公路曾经刷爆了济南市民的朋友圈, 因为世界首条高速公路光伏试验段于济南正式通车.
透明的路面里埋着光伏板, 来往的车辆行驶在太阳能电池一般的道路上, 怎么想都有点 '黑科技' 的意思.
而就在正式开通五天之后, 有一块近两米长的路面就不翼而飞, 显然部分 '梁上君子' 对该科技更感兴趣. 事件发生以后, 既有媒体开始联系 '国民性' 与 '道德' 呼唤社会公德, 也有评论因此就对光伏道路的发展持悲观态度.
笔者认为, 光伏路面的前途不会被偷没, 科技创新就是要敢于走最难的路, 而这条最难走的路最终结果也最光明.
为何要把光伏电池板做进路里
把光伏电池板和路面结合成一体确实是个难点, 透明的铺装材料要有一定的强度以供车辆通行还要有相当的强度满足国家规范对道路铺装变形的要求, 还要能较好的传递车辆对道路的冲击以防损坏埋在其中的太阳能电池板.
不过本质上这次光伏高速上铺装透明混凝土就是一种热固性的塑料而已, 而加强透明塑料性能的方法成千上万, 所以说路面技术方面的突破并没有其视觉冲击力那样大.
真正值得关注的是为何要把太阳能电池板做进路里. 有的人会说是为了节约土地, 而这种想法其实并不符合现实. 虽然今天大城市的用地十分紧张, 连郊区都不可能奢侈的用来建设大规模的太阳能发电站, 而农村的耕地则要用来保证粮食安全, 不过在西部的沙漠和山区依然有很多土地可以用来开发风能和太阳能.
中国的耕地占国土的比例其实不大, 耕地总数还没有印度多. 哪怕在中国东部如浙江北部山区, 坡度大于30度的丘陵都可以用来建设光伏发电站. 哪怕非要建在道路上也可以搭建路棚, 把光伏电池板挂在大棚顶部, 这样建设成本也比埋进路里要省得多.
那这样做的意义何在?我想还是因为光伏发电技术的特点决定的. 光伏电路板可以把太阳光转变为电能, 不过产生的电压并不大, 而且是直流电, 同时单位面积的电池板发电量其实很小.
这些因素就决定了光伏设备发出的电要么尽可能的当地使用, 要么就必须发挥数量优势把电路板阵列搭建的很壮观, 分摊昂贵的变电设备的成本. 不过即使是数量壮观的光伏发电站发出的电也很有限, 只能送到就近的城镇使用, 或接入附近的国家电网. 因此距离中心城市较远, 或者不值得接入国家电网的地方事实上无法建立光伏电站.
由于这些原因, 能够赚钱的太阳能发电站其实并不多. 伊万帕太阳能光热发电站可能算一个, 它坐落在拉斯维加斯西南部的莫哈维沙漠中, 是一个正在运行中的太阳能光热发电工程. 它配备了3500英亩的定日镜, 可以聚焦太阳能发电塔顶的锅炉上的太阳能. 这个工程——由贝克特尔公司施工完成, NRG能源公司, 谷歌公司和BrightSource能源公司合作经营——是世界运行中的最大的太阳能发电站. 为几十公里外的拉斯维加斯提供电能. 而该电站由于未使用光伏技术因此还不能代表光伏电站的收益.
而并不是所有城市的地理位置都像拉斯维加斯一样适合太阳能发电技术的运用——毕竟周围都是荒漠的绿洲城市也就这么几个. 所以有学者提出太阳能发电技术应尽可能就地使用. 而与周围用电量成正比的构筑物其实也就只有道路和房屋两种, 因此把电池板做进路里也就不难理解了, 本质是为了就近利用太阳能.
光伏高速本质是商业探索
在房屋表面或者屋顶铺设光伏电池板以就地利用太阳能的方案目前并不可行. 在建筑外墙上粘贴电池板不仅面临脱落风险, 而且影响建筑美观, 还会造成光污染. 在屋顶铺设电池板, 只适用于不能搭建太阳能热水器而又不至于太高, 受风力影响很大的建筑上. 而两者都没法回答一个问题, 就是民用建筑中并不存在对小电压直流电的需求.
真正实现了商业化的光伏设备是太阳能电线杆, 白天收集太阳能和风能储存在蓄电池中, 晚上用蓄电池里的电进行照明, 如果不够用就利用原本的城市电网. 这一新型电线杆还是在许多城市得到了应用, 不过就地使用的太阳能电线杆一样要靠政府补贴, 按比例说甚至比成片投产的光伏电站更高. 这主要是因为太阳能电线杆需要配套蓄电池和更多的相关设备.
雪上加霜的是, 中国光伏发电板的价格因为产能提升而下降之后, 高密度蓄电池和相关设备被盗窃团伙盯上了. 早在16年跨地域偷此类光伏设备的案件就时有发生, 而且屡禁不止. 究其原因, 按盐池县警方破获的一起跨省盗窃团伙的话说就是 '盗窃光伏电缆线来钱快, 一晚上就有好几千元的收入, 怪自己心太贪, 走上犯罪道路……' .
而因为盗窃和其他因素的影响洛阳市就放弃了太阳能路灯, 所以也难怪有媒体听说光伏路面丢失一块后, 认为其商业前景 '凉了' .
就目前的光伏道路而言, 研究的目的并不是为了发现新的科学规律而是为了实实在在的部分解决城市的能源问题. 而该光伏高速的整个项目也是在商业化投资公司的运作下进行的, 因此本质上这就是一种商业探索.
这次的探索有很强的创新性, 主要是两个方面. 一是把电池板结合到路面中去, 节约了管理运营的成本. 二是把将来商业化的希望放到了为电动汽车提供电力上, 也就是提高了光伏发电产品的售价而不只是一味的节约成本上. 既然光伏道路是商业模式, 那么我们就要把被偷当做运营管理问题进行分析了.
光伏公路被偷的研究分析
一开始有一块光伏路面不翼而飞的时候, 道路的投资公司齐鲁交通发展集团虽然报了警但是出于谨慎的考量其负责人在接受媒体采访时强调并不确定是否是被偷了. 不过随着现场调查的深入, 现在已经基本可以确定是被盗了. 不过盗窃光伏道路的盗贼堪称盗亦有道. 在盗窃地点的选择上避开了监控摄像头, 切割开一道 '口子' , 路面的一块透明混凝土摩擦层遗失, 现场被切割开一道 '伤口' , 宽度为10-15厘米, 长度为1.85米, 此外, 另有几块光伏路面组件有被重击过的痕迹, 并有疑似被液体腐蚀过的痕迹.
究竟是谁偷的?根据齐鲁晚报的, 如果从金钱的角度考虑, 破坏光伏路面的透明混凝土摩擦层显然有点不值得, 而且现场缺失的东西经济价值很低, 从破坏程度上看, '破坏者可能对技术感兴趣' .
工程建设方山东光实能源有限公司相关负责人表示, 在光伏路面的建设施工过程中, 多次碰到陌生人出现, 当时虽然是封闭施工, 但他们还是赶到了施工现场, 有人偷拍照片, 有人偷组件. '之前组件没铺上去, 来偷组件, 偷技术, 现在铺完了还来偷, 实在是令人费解!' 上述工作人员表示. 从这点出发又有很多网民认为 '八成是间谍来偷技术的' .
笔者并不认同这样的分析, 因为核心技术是偷不走的, 能偷走的技术在大宗商品内意义有限. 硫铝酸盐水泥这种水泥由中国科学家70年代发明, 当时即向世界公布相关技术. 直到目前为止, 中国始终生产绝大多数的硫铝酸盐水泥. 原因就是中国相关原料比较丰富, 而且配套技术相当成熟, 大宗商品技术的发展就是要不怕打价格战.
真正的原因笔者分析认为可能是有盗窃团伙进行踩点, 而不是单纯的对技术感兴趣. 因为锤击, 用化学品腐蚀又锯走一片进行分析这并不像商业技术偷窃的一般特征, 也没这个必要.
从相关人士的分析中我们也能得出他们失望了的这个结论. 太阳能电池板的价格并不高, 作为一个犯罪活动的收益与成本完全不成正比. 总之, 既然这是一个商业行为就不能怕遇到这样或那样的现实问题, 减少对昂贵设备的依赖, 降低物料和管理成本才是正道. 从此次盗窃事件中我们也能看出光伏高速其实做的不错, 不过也暴露出路面损伤修复困难的问题来. 兼顾成本, 管理和可靠性其实比单纯的科研难多了, 但是正因为这条路难走, 所以回报才格外的高, 科技创新就是要不怕走市场化这条难走的路.
