Entrando en la era del desarrollo sostenible "Fotovoltaica + Transporte"

Con la marea del desarrollo ecológico, todo lo relacionado con la energía fotovoltaica está abriendo grandes oportunidades.

La "fotovoltaica" que ha estado innovando constantemente, desde torres de hierro, estaciones base, campos petroleros, mesetas, hasta trenes de alta velocidad, aeropuertos, áreas de servicio de alta velocidad, autopistas, estacionamientos, cocheras fotovoltaicas, gasolineras fotovoltaicas, petróleo fotovoltaico. petroleros, etc., a medida que la escena continúa expandiéndose, abriendo cada vez más posibilidades fotovoltaicas.

Características del escenario del "transporte fotovoltaico"

El transporte, como necesidad básica de la vida de las personas, también se ha convertido en portador de la energía fotovoltaica y ha entrado uno tras otro en el campo de visión de las personas. Con los modos de aplicación cada vez más diversificados de la generación de energía fotovoltaica, varios proyectos de "transporte fotovoltaico" se han vuelto comunes.

autopista fotovoltaica

En octubre de 2022, Shandong publicó las primeras "Especificaciones técnicas para la ingeniería de generación de energía fotovoltaica en pendientes de carreteras" nacionales, lo que hizo que el modelo "Carretera fotovoltaica" volviera a ser popular. El proyecto experimental aplicó un nuevo componente flexible de peso ligero y una solución de sistema de alto soporte flexible de gran envergadura, al tiempo que garantizó la precisión y confiabilidad de la recopilación de datos relevantes, también redujo la ocurrencia de accidentes en la escena especial de la autopista. Riesgo de lesiones secundarias tras un accidente de tráfico.

El kilometraje total del proyecto es de 2.290 metros, la capacidad instalada es de 2,01 megavatios, se espera que la generación de energía anual promedio sea de 2,01 millones de kwh y el ahorro anual estándar de carbón sea de 603 toneladas.

metro fotovoltaico

El 18 de agosto de 2021 se inaugurará la Línea 6 del Metro de Shenzhen, que comienza en el Museo de las Ciencias y finaliza en Songgang, con una longitud total de 49 kilómetros y un total de 20 estaciones, el 65% de las cuales son estaciones elevadas. Las 12 estaciones elevadas adoptan tecnología de generación de energía solar fotovoltaica, entre las cuales la estación Fenghuangcheng es una estación paisajística especial, que se encuentra junto al Centro de Arte y Cultura de Guangming, el parque Kaiming y el parque Xincheng.

Quién hubiera pensado que el techo del garaje del Metro de Shanghai está cubierto de paneles solares, con una superficie total de 50.000 metros cuadrados, lo que equivale al tamaño de cinco o seis campos de fútbol. En total se han instalado casi 13.000 módulos de 280 vatios, que pueden suministrar energía de forma continua a los trenes subterráneos. Proporcionar electricidad verde y limpia. Según las estadísticas, esta central fotovoltaica se conectará a la red para generar energía a finales de 2019. La capacidad de generación de energía anual se puede utilizar para que un tren de la línea 2 de 8 vagones recorra 200.000 kilómetros, lo que equivale a viajar más. de 1.560 viajes de ida y vuelta.

Tren de alta velocidad fotovoltaico

El contorno elíptico del techo está cubierto de módulos fotovoltaicos, como olas brillantes... En la estación Xiongan del ferrocarril interurbano Beijing-Xiong, la energía recogida por el techo fotovoltaico puede ahorrar efectivamente un 30% de electricidad.

El área total de construcción de la estación de tren de alta velocidad de Xiong'an asciende a 475.200 metros cuadrados, lo que equivale a 66 campos de fútbol. Una vez finalizada, se convertirá en la estación ferroviaria de alta velocidad más grande de Asia. Proyecto fotovoltaico En la superficie de construcción de la estación, se colocaron un total de 42.000 metros cuadrados de materiales de construcción fotovoltaicos, con una capacidad instalada total de 6 megavatios, una generación de energía promedio anual de 5,8 millones de kwh, consumo propio y excedente de electricidad conectado. a la red, llevando limpieza a las instalaciones públicas de la electricidad de la estación de tren de alta velocidad de Xiong'an.

fotovoltaico para aeropuerto

El Aeropuerto Internacional Daxing de Beijing se puso en funcionamiento oficialmente en septiembre de 2019. Es uno de los aeropuertos de nueva construcción más grandes del mundo cuya construcción se prevé dentro de 20 años. Como uno de los pocos centros de transporte aéreo integrados de gran tamaño del mundo, actualmente es el aeropuerto con la mayor proporción de energía renovable del país y se le conoce como la "Nueva Puerta Verde". El techo del edificio de estacionamiento del aeropuerto adopta un sistema líder de generación de energía fotovoltaica de película delgada, colocando 20.000 módulos fotovoltaicos de película delgada, que pueden ahorrar alrededor de 3 millones de kilovatios-hora de electricidad cada año. Según el plan, la tasa de cobertura de las instalaciones de apoyo a la carga en el Aeropuerto Internacional de Daxing es del 100%, lo que inicia el proceso de "petróleo en electricidad" en los aeropuertos globales.

El Aeropuerto Internacional de Daxing ha construido un sistema de generación de energía fotovoltaica distribuida en tres áreas: el área de carga del aeropuerto, la pista este y el área de aviones ejecutivos, con una escala de construcción de 5,61 MW y una generación de energía promedio anual de 6,1 millones de grados. Ubicado en el lado sur de la pista norte del aeropuerto y su área de carga, se lanzó un proyecto de generación de energía fotovoltaica distribuida en azoteas. Este proyecto utiliza un nuevo tipo de módulo fotovoltaico monocristalino de lingote, lo que hace que el Aeropuerto Internacional Daxing de Beijing tenga la pista más cercana del mundo. El sistema fotovoltaico se colocó junto a la pista de la primera zona de vuelo en China.

Terminal portuaria fotovoltaica

El proyecto de generación de energía fotovoltaica distribuida en el techo de almacenamiento de carbón del puerto de Taiping es un nuevo proyecto energético promovido por el país. Los módulos fotovoltaicos se disponen sobre soportes fotovoltaicos y se colocan sobre el tejado del taller cerrado del patio de almacenamiento de la primera fase del puerto. Se espera que el proyecto genere 300.000 kilovatios-hora de electricidad al año y reduzca 6.500 toneladas de emisiones de dióxido de carbono en todo el ciclo de vida, lo que equivale a ahorrar 120 toneladas de carbón para el puerto, reducir 260 toneladas de emisiones de dióxido de carbono y 110 toneladas de emisiones de dióxido de azufre y tiene considerables beneficios económicos. y buenos efectos sociales.

Además, se han construido sucesivamente centrales eléctricas fotovoltaicas distribuidas en el área de operaciones del muelle del puerto de Beihai Tieshan, el puerto de Xiamen y el puerto de Qingdao. El modelo de "Puerto Fotovoltaico" mejorará efectivamente la tasa de utilización de energía verde, reducirá los costos de electricidad y utilizará energía limpia para ayudar a la conservación de energía y la reducción de emisiones.

petrolero fotovoltaico

Es la primera vez que Sinopec realiza generación de energía fotovoltaica en un barco de reabastecimiento de combustible. El proyecto del barco de reabastecimiento de combustible está ubicado en Xiaotang, distrito de Nanhai, ciudad de Foshan. Los módulos colocados sobre la superficie del tejado añaden una capa de aislamiento térmico al edificio. La temperatura interior se puede reducir de 5 a 6 grados, reduciendo efectivamente la carga de aire acondicionado. Alrededor del 20%, lo que reduce en gran medida el coste del consumo de energía.

coche fotovoltaico

1) RV solares

El conjunto del techo solar genera energía eléctrica en condiciones de luz y la almacena en la batería de a bordo a través del controlador. El controlador tiene funciones de protección como sobrecarga y carga antirreversa, que pueden prolongar la vida útil de la batería.

Los aparatos eléctricos del coche se dividen en dos tipos de cargas: CC y CA. Las cargas de CC, como luces de techo, refrigeradores, DVD, etc., se conectan a baterías de 12 V a través del controlador. Las cargas de CA, como televisores LCD, campanas extractoras, etc., se convierten a CC mediante inversores. Después de convertirse en corriente alterna para su uso, el módulo RV utiliza células solares monocristalinas Panda de alta eficiencia de producción propia de Yingli, que es un módulo de superficie curva. con derechos de propiedad intelectual independientes.

2) carrito de golf

El módulo fotovoltaico de uso general para carrito de golf está fabricado mediante tecnología de curado por radiación y utiliza un proceso de trazado hiperboloide para garantizar la generación de energía y aumentar la estética. Este modo consiste en instalar los componentes en la parte superior del carrito de golf y utilizar su generación de energía fotovoltaica para complementar la energía de la batería del carrito de golf y aumentar el tiempo de conducción.

3) Vehículos fotovoltaicos que ahorran energía y son respetuosos con el medio ambiente.

El módulo de celda fotovoltaica de forma especial se instala en el techo del automóvil para su uso y puede recibir luz solar en cualquier momento y en cualquier lugar para convertirla en energía eléctrica y proporcionar un suplemento de energía para el equipo eléctrico del automóvil, a fin de lograr la energía -efecto de ahorro al reducir la carga de generación de energía del motor, el consumo de combustible y mejorar la eficiencia del motor.

Después de las pruebas, en el caso de una media de 3,3 horas de sol al día en el norte de China y un consumo medio de combustible de 4,5 litros cada 100 kilómetros en conducción normal, el coche puede lograr un efecto de ahorro medio de combustible del 6% utilizando lo anterior. método de trabajo.

Cochera/aparcamiento fotovoltaico

La cochera fotovoltaica es la forma más fácil y viable de combinar con edificios. La integración fotovoltaica en cocheras, corredores y otras instalaciones, junto con pilas de carga y otras instalaciones, no solo puede mejorar la utilización integral del espacio urbano, sino también maximizar la comodidad de los ciudadanos para viajar. Las cocheras fotovoltaicas tienen protección contra el sol y la lluvia, buena absorción de calor y también pueden realizar la integración de carga de luz (almacenamiento), proporcionando energía limpia para vehículos de nueva energía y vehículos de batería, y tienen cada vez más aplicaciones en parques industriales, áreas comerciales, hospitales y escuelas. , etc. .

Los módulos fotovoltaicos se pueden instalar de forma flexible en la cochera y también se pueden utilizar como cochera fotovoltaica estructural. Utilizando la estructura de pared original, también puede convertirse en una cochera fotovoltaica móvil.

Pila de carga fotovoltaica

En la era del rápido desarrollo de vehículos de nueva energía, existe una gran demanda de pilas de carga. La combinación de carreteras fotovoltaicas y pilas de carga puede brindar nuevas oportunidades para el desarrollo de vehículos de nueva energía y la generación de energía fotovoltaica.

Gracias a la combinación con la energía solar fotovoltaica, la pila de carga tiene tres modos de carga: carga rápida, carga solar máxima y carga esperada.

Modo de carga rápida: Cuando el automóvil tiene una necesidad urgente, se puede seleccionar este modo y la pila de carga fotovoltaica se cargará con la máxima potencia disponible sin afectar el consumo de energía de otros electrodomésticos.

Máxima utilización del modo de carga solar: Cuando haya tiempo suficiente, este modo de carga aprovechará al máximo la energía solar de la central fotovoltaica para cargar su vehículo eléctrico, que es el método de carga más económico y neutro en dióxido de carbono, y realmente logra las cero emisiones de los vehículos eléctricos.

Perspectivas de mercado del "transporte fotovoltaico"

En lo que respecta al transporte fotovoltaico, su amplia ventaja actual en el mercado puede ser su confianza para mantener su vigorosa vitalidad. Dado que el transporte ferroviario urbano general está equipado con estacionamientos de gran superficie, depósitos, estaciones terrestres y elevadas, tramos elevados, entradas y salidas terrestres, etc., existe un amplio espacio para la aplicación de sistemas de generación de energía fotovoltaica.

Además, debido a que el "transporte fotovoltaico" tiene una gran capacidad de integración en el escenario, puede depender de terrenos inactivos, techos, fachadas de edificios, pendientes, etc. para desempeñar un papel en la producción de electricidad solar verde, que puede describirse como "creación de recursos". sin ocupar recursos". Esta característica de las aplicaciones fotovoltaicas también se refleja en el campo del "transporte fotovoltaico". Una vez que el modelo de "transporte fotovoltaico" se promueva y aplique ampliamente, se convertirá en un nuevo océano azul de crecimiento de aplicaciones en la industria fotovoltaica.

Otra ventaja que hace que el transporte fotovoltaico confíe en el ámbito energético es que sigue inquebrantablemente la dirección del desarrollo de las nuevas energías. El sector del transporte es uno de los principales campos de batalla para la conservación de energía y la reducción de carbono. En el contexto de la política de alcanzar un pico de carbono antes de 2030, el campo del transporte desarrollará vigorosamente el transporte ecológico y se aprovechará y liberará plenamente el potencial de ahorro de energía y reducción de carbono. La energía limpia representada por la energía fotovoltaica se convertirá en una parte importante de la construcción de transporte ecológico y del pico de carbono en el campo del transporte. selección y construcción de infraestructura de transporte, El modelo de aplicación totalmente integrado del "transporte fotovoltaico", como el nuevo suministro de energía cinética, está liberando un enorme espacio de desarrollo y la escala del mercado alcanzará los 100 mil millones.

Por lo tanto, las cocheras fotovoltaicas, las carreteras fotovoltaicas, las gasolineras fotovoltaicas y los petroleros fotovoltaicos se han convertido en paisajes únicos en la construcción de un sistema de transporte ecológico. No hay duda de que se ha presionado el acelerador de la política del "transporte fotovoltaico".

Política de apoyo al "transporte fotovoltaico"

Como una de las principales "fuentes de carbono", las emisiones del transporte representan aproximadamente el 10,4% de las emisiones totales de carbono de mi país, y la realización de la transformación y el desarrollo de la industria del transporte con bajas emisiones de carbono es de gran importancia. En los últimos años, la política de desarrollo integrado de la energía fotovoltaica y el transporte ha recibido un fuerte apoyo del gobierno central al gobierno local y de arriba a abajo, y se han emitido una serie de políticas para apoyar la construcción de autopistas fotovoltaicas.

Emitido conjuntamente por cinco departamentos, incluido el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información, el 5 de enero de 2022. “Plan de Acción para la Innovación y el Desarrollo de la Industria Fotovoltaica Inteligente (2021-2025)” , cuyas principales tareas incluyen ayudar a alcanzar el pico de carbono y la neutralidad de carbono en diversos campos, incluido el "transporte fotovoltaico inteligente". Acelerar la promoción y aplicación de proyectos de desarrollo integrado como el "transporte fotovoltaico" y promover la construcción de demostración de centrales fotovoltaicas y pilas de carga en el campo del transporte;

Emitido por el Consejo de Estado el 18 de enero de 2022 "El XIV Plan Quinquenal" Plan de Desarrollo del Sistema de Transporte Integral Moderno Fomentar el despliegue racional de la generación de energía fotovoltaica a lo largo de estaciones centrales de transporte, carreteras, ferrocarriles, etc.

Emitido conjuntamente por el Ministerio de Transporte y el Ministerio de Ciencia y Tecnología el 8 de abril de 2022 “El XIV Plan Quinquenal de Innovación Científica y Tecnológica en el Transporte” , se propone mejorar la seguridad, la tecnología inteligente y ecológica y el nivel de estandarización de los equipos de transporte, crear un sistema de tecnología de sistema de transporte autónomo y proponer avances en tecnología de equipos de transporte ecológicos inteligentes, tecnología de equipos de apoyo a operaciones especiales, tecnología de nuevos vehículos, etc. ;

Emitido por el Ministerio de Transporte el 20 de mayo de 2022 "Aviso sobre la promoción sólida del plan de trabajo de implementación de grandes proyectos de transporte en el 14º Plan Quinquenal" , que requiere la construcción de un lote de proyectos de nueva energía distribuida, almacenamiento de energía y microrredes en carreteras, puertos, etc.;

27 de junio de 2022 "Video Jornada de Promoción sobre Alivio y Dificultades en la Industria del Transporte" Celebrado en Beijing, se propone acelerar la construcción de infraestructura de transporte verde y baja en carbono, promover el diseño racional de instalaciones de generación de energía fotovoltaica a lo largo de carreteras, áreas de servicio y otras áreas de acuerdo con las condiciones locales, y la integración del transporte fotovoltaico. se espera que se acelere;

El Estado no ha escatimado esfuerzos para brindar apoyo y los gobiernos locales también han respondido. Emitido por el Gobierno Popular Provincial de Shandong "Especificaciones Técnicas para la Ingeniería de Generación de Energía Fotovoltaica en Talud de Autopista" Se convirtió en el primer estándar "fotovoltaico para carreteras" del país.

Además, muchas provincias y ciudades, incluidas Zhejiang, Jiangsu, Ningxia, Mongolia Interior, Shenzhen, Foshan, Hangzhou, etc., han emitido documentos que respaldan el desarrollo del "transporte fotovoltaico". Algunas provincias y ciudades estipulan claramente fomentar la construcción de sistemas de generación de energía fotovoltaica en múltiples escenarios de tráfico, como áreas de servicio de autopistas, terminales portuarias, estaciones centrales, áreas de servicio, gasolineras y a lo largo de carreteras.

Innovación tecnológica del "transporte fotovoltaico"

Además de muchas otras ventajas, en comparación con los pavimentos tradicionales, no sólo debe cumplir con todos los requisitos funcionales de la carretera en sí, sino que también tiene en cuenta los requisitos de eficiencia de generación de energía, y los factores que afectan la eficiencia de generación de energía son más complicados. Los factores restrictivos del transporte fotovoltaico todavía existen y la innovación tecnológica se ha convertido en un nuevo campo de batalla para que la industria compita.

Desventajas de la aplicación de carreteras fotovoltaicas

Por ejemplo, en el caso de las carreteras fotovoltaicas, el rendimiento de la carretera es uno de los requisitos clave para la tecnología de pavimentos fotovoltaicos. Por ahora, luz La tecnología de autopistas Volt todavía enfrenta muchos desafíos antes de su aplicación a gran escala, que incluyen principalmente nuevos materiales, problemas de rendimiento vial de pavimentos de nueva estructura, problemas de eficiencia de generación de energía fotovoltaica y problemas de eficiencia de carga durante la conducción.

La resistencia del pavimento de nuevo material, la deformación del pavimento causada por la expansión y contracción térmica, el agrietamiento a baja temperatura del material del pavimento y el envejecimiento ultravioleta del material, etc., la compleja estructura del pavimento requiere extremadamente alta tecnología de construcción y vida útil de los componentes, impermeabilidad, anticorrosión y durabilidad, deformación y malas condiciones de luz, el problema de la eficiencia de generación de energía, la tasa de fallas de los módulos fotovoltaicos, el problema del suministro de energía estable, el problema de baja eficiencia de conversión de energía del propio panel solar, el problema de los complejos problemas de ajuste del potencial de generación de energía fotovoltaica y la enorme bobina de resonancia electromagnética. Debido al problema de la baja potencia de transmisión por inducción, etc., las estructuras y materiales de pavimento fotovoltaico sólo pueden implementarse y utilizarse a gran escala si cumplen con el rendimiento de la carretera.

El tránsito ferroviario es difícil de aterrizar

"Photovoltaic Railway" aún deja una serie de preguntas para los profesionales de la energía fotovoltaica: ¿Cómo se pueden integrar los paneles fotovoltaicos en las vías del tren? ¿Cómo solucionar el problema del consumo y coste de energía?

Cuando el tren circula rápido, generará una enorme presión y fuerza de impacto, por lo que se requieren algunos componentes con muy buen rendimiento antisísmico;

Otro problema de los ferrocarriles fotovoltaicos es que la línea ferroviaria es larga y el área de un solo panel fotovoltaico es pequeña, por lo que la pérdida de conexión a la red será relativamente grande. La potencia de salida de las centrales fotovoltaicas debe considerar muchos factores, como la temperatura, el polvo y la contaminación, las sombras, la orientación e inclinación del módulo, la eficiencia del inversor, la pérdida de cables, etc., y lo mismo ocurre con la energía fotovoltaica ferroviaria;

El coste es otro problema que hay que afrontar. "Todas las traviesas son franjas muy estrechas. El paso de colocar paneles fotovoltaicos y almacenar electricidad será engorroso cuando las líneas estén conectadas a la red. Se necesita un poco de esfuerzo para reducir el costo". abajo.

Limitaciones técnicas del transporte de almacenamiento de energía.

Como componente central de los vehículos de nueva energía, el almacenamiento de energía en baterías no solo puede utilizar energía limpia y renovable para impulsar vehículos, sino que también proporciona un enorme potencial de almacenamiento de energía para los sistemas de energía. El almacenamiento de energía de los vehículos eléctricos se utilizará principalmente como un medio de "llenado de valles" para que el sistema eléctrico desacelere la tasa de crecimiento de la demanda de petróleo en el sector del transporte.

Con la mejora del rendimiento de las baterías eléctricas y la madurez de las tecnologías de redes inteligentes como V2G y la generación distribuida de energía renovable, los vehículos eléctricos liberarán gradualmente su potencial de almacenamiento de energía y se convertirán en un componente clave de los futuros sistemas de energía flexibles. En la actualidad, el desarrollo del almacenamiento de energía de vehículos eléctricos en mi país todavía está restringido por muchos factores. Además de seguir invirtiendo en investigación y desarrollo de baterías eléctricas, las autoridades competentes pertinentes deben aumentar el apoyo en la planificación del desarrollo industrial, la formulación de normas, la conexión con la generación de energía renovable, la infraestructura, los modelos de operación comercial y el cultivo del mercado.

En la actualidad, el desarrollo del almacenamiento de energía de vehículos eléctricos en mi país todavía está restringido por muchos factores. La inversión en investigación y desarrollo de baterías eléctricas se ha convertido en una parte esencial.

Construir un "foso" técnico

En la actualidad, si las empresas fotovoltaicas quieren profundizar en varios escenarios de aplicación "fotovoltaica", como el "transporte fotovoltaico", uno de los caminos que deben tomar es persistir en la investigación de tecnologías centrales y construir un "foso" tecnológico. He Jie, investigador del Centro de Investigación Financiera de la Oficina del Consejero del Consejo de Estado, cree que, El ascenso de las industrias emergentes debe ir acompañado de prueba y error de múltiples rutas técnicas. Pero es sólo cuestión de tiempo antes de que se realicen avances en el descubrimiento aplicado.

por fin

Zhang Guobao, ex subdirector de la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma y director de la Administración Nacional de Energía, describió la industria fotovoltaica como " Una industria de base en ascenso en China ".

Con el continuo desarrollo de la tecnología fotovoltaica, la integración de las dos se ha convertido en una tendencia, la autopista "se transforma" en una central eléctrica y el "transporte fotovoltaico" entra en un período de desarrollo.