高速公路领域分布式光伏发电业务发展思路思考

高速公路领域分布式光伏发电业务发展思路思考摘要本文总结了高速公路分布式光伏七大应用场景，并分析了各场景下建设光伏电站的优劣条件，然后结合这些场景提出了高速公路企业发展光伏业务的思路关键词高速公路；分布式光伏发电；清洁能源面临能源枯竭、环境污染等诸多问题，近年国家、省级出台了一系列政策支持以光伏发电为代表的清洁低碳能源推广应用国家“十四五”规划、《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》、《“十四五”现代能源体系规划》等均强调要建设清洁低碳、安全高效的能源体系，大力提升光伏发电规模浙江、山东、湖北等诸多省份陆续发布相关规划，大力支持分布式光伏发电应用高速公路作为全天候运行的交通基础设施，用电成本巨大国内多家省交投集团依托高速公路沿线闲置土地、屋顶、边坡等资源，不断创新“光伏+高速”应用场景，既取得了良好经济效益，又践行了低碳理念口也如何发展高速公路光伏业务，盘活闲置资源是目前的研究热点1光伏应用场景分析高速公路应用分布式光伏的主要场景包括服务区、收费站、隧道等，下面分析各场景下建设光伏电站的优劣条件

1.1光伏+服务区在高速公路服务区中应用分布式光伏发电是较为成熟的光伏应用场景服务区作为高速公路主要用电负荷区域，供电可靠性要求高服务区安装光伏设备可采取屋顶光伏、车棚光伏、地面光伏等多种方式相结合考虑用电负荷功率、建设成本和光伏系统效益，优先选择建筑屋顶安装光伏设备若采用光伏车棚会增加钢结构成本，投资回收期将有所延长，尤其是所需净空高的大型车停车棚优点用电场景多，商业经营、公共设施、充电桩、换电站、基站覆盖等都需要耗费电力资源；就地消纳能力强，有效避免电力远距离传输过程中带来的损耗；用电类型以一般工商业用电为主，综合电价较高缺点后期增设光伏设备对服务区已有建筑外观可能构成一定程度的影响；服务区客流量存在较大差异，部分服务区由于用电量较小，经济效益较差

1.2光伏+收费站高速公路收费站用电需求主要包括收费、监控、通讯等系统用电以及工作人员办公、生活用电收费站顶棚、办公楼屋顶、宿舍屋顶、空地等空间可以安装光伏发电设备优点周边建筑遮挡少，在日照时数和日照质量上有一定优势；收费站分布广泛、数量众多，可利用屋顶资源较多；就地消纳能力较强缺点一些站所建设年代久远、屋顶安装条件不足或可利用空间较少、发电量不能满足用电需求或用电量较小、经济效益较差

1.3光伏+隧道隧道需要全天候的照明、监控，用电量较大利用隧道顶部山体或隧道前方中央分隔带安装光伏发电系统，可以有效降低隧道的运营成本，但也存在很大的局限性优点用电量大，就近消纳能力强缺点一般地处偏远山区，太阳资源受气象条件影响较大；周边地形条件复杂，交通安全管控要求高，可安装光伏设备的场地可能比较有限；隧道区域远离工作场地，维护难度偏大

1.4光伏+互通区域高速公路互通区域闲置空地可布置光伏，但大面积开发建设存在限制优点可利用面积比一般建筑物空间大，规模化效益更突出缺点附近没有用电场景，电力消纳能力不足，只能全部上网；没有预先布设电路接口，接入电网的成本可能较高；维护存在一定难度；位置一般处于低洼地带，容易产生积水等问题；由于光伏板存在反光情况，开发建设需要与交通安全管理机构衔接

1.5光伏+边坡高速公路沿线边坡的闲置土地资源极其丰富，但由于当前技术条件限制，规模化应用尚在探索阶段优点周围环境空旷，建筑、树木遮挡现象少；拥有较大的表面和开放空间缺点高边坡不利于布设光伏发电设备；维护难度大，运行环境不稳定

1.6光伏+省界收费站2019年底全国高速公路省界收费站已全部取消，各个省界站目前处于闲置状态，有必要考虑对其重新开发利用优点具有留存的电路接口，接入电网的成本较低，建设条件较好，可利用面积大；较隧道、互通等区域管理维护更为便利；可拓展性强，可根据发展需要改建为服务区、综合能源服务站等场所缺点地理位置较为偏远，闲置状态下，没有电力消纳空间，只能全部上网

1.7光伏+路面目前光伏筑路技术还不成熟，光伏高速公路在组件寿命、运维难度、发电量、输配电、无线充电效果、交通安全等方面存在问题，广泛应用存在困难山东高速建成的全国首条高速公路光伏路面受透光率、雨水侵蚀及被盗等诸多因素影响,未达到设计初衷2光伏业务发展思路高速公路建设运营企业应按照“因地制宜、可建尽建、自用为主、富余上网”的原则，利用服务区、收费站等分阶段构建规模化的分布式光伏电站，打造“绿色高速”，实现经济效益与社会效益的双提升

2.1先行试点，分批建设分布式光伏电站对所辖服务区、收费站、隧道口、边坡等进行详细的实地踏勘，精准掌握光伏发电的可利用资源、日照条件、电网接入条件、电力消耗空间、运维条件等详细情况，按照建设条件从高到低分批实施分布式光伏电站建设，先选择建设条件优、投资效益好的可利用空间试点建设光伏电站，收集建设运行过程中存在的重难点问题，为后续推广应用打好基础

2.2依托场景，合理布局光伏系统根据不同场景的特点，制定适用的光伏系统应用方案

（1）服务区可以断面流量大、耗能高的服务区加周边用地（租赁）打造规模化的发电站，一方面服务区自用，另一方面为周边用户供电；在车流量大的服务区探索实施“光储充一体化”、综合能源站试点项目；建立高速公路电能补给管理平台，由平台为驾驶员提供充电服务诱导、长途充电规划，并对充电桩进行智能运维管理

（2）收费站对收费站顶棚及相关建筑屋顶结构、朝向进行勘察，科学合理地布设光伏发电系统，重点注意对原有建筑的保护；或在收费站设计阶段，就按照“光伏建筑一体化”的理念，统筹考虑光伏发电系统布设，配套建设相匹配的基础设施（服务区建筑屋顶光伏应用同理）

（3）省界收费站可根据当地人文风貌、生态环境进行光伏系统空间设计，展现绿色生态理念，形成省界风景点；在车流量大的省界收费站建设综合能源站

（4）配地在高速公路征地阶段储备地形较为平坦或倾向南面、太阳能资源充足、电网接入成本低的可利用土地资源，探索建设大规模光伏电站的可行性

2.3统筹资源，探索高速公路光伏智慧微网应用由光伏发电系统、储能系统、汽车充电桩系统组网构建智慧能源微电网，对各个高速服务区变压器和各馈电线路增设数据采集控制点，统一管理其内部所有分布式电源和用电负荷通过监控系统实时采集光伏发电系统、储能系统等电网运行信息，发送到微电网控制中心，实时监控各系统运行状态，从而增强用电安全，加强电网供电质量监控，实现智能化高效化运维，降低运维成本

2.4寻求合作，关注清洁能源大型电站投资布局机会高速公路建设运营商可利用资源优势，与省内大型能源企业共同探寻在清洁能源发电领域合作的机会，研究分析储能、电池回收、氢能等项目投资机会，考虑向绿色低碳领域布局的可行性3结语分布式光伏发电业务在高速公路行业具有良好的应用前景⑶，本文概述了高速公路主要场景下建设光伏电站的优劣条件，提出了光伏业务发展思路，为高速公路企业开展光伏业务提供了参考参考文献

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181.作者简介唐海琴1996—，女，湖南邵阳人，助理工程师，工程硕士，2020年毕业于北京交通大学交通运输工程专业。