在雙碳目標的引領下,光伏正走進各行各業,成為各個領域節能減碳的主流方向之一,這也給光伏產業拓展了更多的應用場景與市場空間,其中交通領域便是光伏+的典型應用場景。
事實上,作為主要“碳源”之一,交通運輸排放占我國碳排放總量約10.4%,相比歐美等國家,我國交通運輸行業的碳排放具有占比低、增速快、減排潛力大的特點。特別是公路運輸,約占全國交通運輸碳排放總量的85%以上,是交通運輸領域碳排放的絕對主體和減排重點,因此行業實現低碳轉型發展意義重大。同樣的,在眾多探索低碳減排的行業中,交通無疑是與分布式光伏結合最為緊密的行業之一,其所具有的發展前景更多的得益于交通領域多樣化的場景應用。“十四五”以來,從國家到省級支持政策頻出,主管部門也正在醞釀發布分布式光伏+交通的專項支持政策。2022年1月18日,國務院下發《“十四五”現代綜合交通運輸體系發展規劃》明確指出,鼓勵在交通樞紐場站以及公路、鐵路等沿線合理布局光伏發電設施。除了國家層面的政策支持,包括江蘇、山東、四川、河北等省級文件也連續發文支持交通領域拓展分布式光伏應用。交能融合發展拉近了分布式能源與交通兩大行業的發展關系,據了解,國家能源主管部門從去年啟動了全國分布式光伏+交通的規劃研究工作,專項支持政策已經起草待審批,如若順利發布,這將是國家能源主管部門首個針對某一領域的分布式光伏發展支持政策。在這場全面范圍內的雙碳行動下,各省高速集團已經啟動了光伏與交通多種形式與場景的探索,本文梳理了18家高速集團的相關應用案例,供行業參考。
PART.01 中國能建葛洲壩交投
葛洲壩交投公司投資建設的國內首例交通能源融合示范項目——山東棗菏高速全路域交能融合示范工程建設正酣。該項目以山東棗菏高速公路為依托,利用服務區、邊坡、收費站、互通區匝道等可利用空地,設置分布式光伏、風電、儲能等設備,開發沿線風光等新能源資源,構建智能微網系統,為運輸車輛提供綠色清潔能源。項目名稱:山東棗菏高速公路交能融合(源網荷儲一體化)示范工程項目裝機容量:124MWp(路側+服務區)建設單位:中國能建葛洲壩交投公司?承包單位:中國能建廣東省電力設計研究院有限公司&中國能建山西電力建設有限公司項目地點:山東省棗菏并網日期:2023-05-10(首段:金鄉段)
中國能建山東區域棗菏高速路域邊坡安裝光伏組件(2023年05月10日攝) /中國能建
中國能建山東區域棗菏高速金鄉南收費站頂棚上安裝光伏組件(2023年06月29日攝) /中國能建
為充分挖掘路域內能源優勢,通過路域微電網的智慧調度和大電網之間的互濟,打造“供能、用能、受能”自主可控的綠色公路,中國能建葛洲壩交投公司投資約6.68億元,打造了棗菏高速公路交能融合(源網荷儲一體化)示范工程。工程總裝機容量約123.99MWp,其中路域光伏總裝機容量117MWp。目前,金鄉段路域光伏已全部并網發電,“零碳服務區”正式投入運行。棗菏高速交能融合示范項目由中國能建葛洲壩交投公司投資,廣東院、山西電建EPC總承包建設,位于山東省日照(嵐山)至菏澤公路棗莊至菏澤段,利用高速沿線符合建設條件的護坡、服務區等土地資源和空間資源,實施全域新能源開發,構建交能融合系統,為基礎設施和運輸車輛持續提供綠色清潔能源。今年5月10日,該項目金鄉段并網發電,金鄉零碳智慧服務區同步啟用,使交能融合從理念變為現實,通過構建新型交通能源體系,將更加清潔的電力轉化為綠色、智慧、經濟的運力。此外,示范項目還打造了交能融合一體化智慧管理平臺,可以實現對能源網、交通網和數字網進行信息融合和智慧調控。
PART.02 山東高速
山東高速集團是山東省基礎設施領域重要的省屬國有投資公司,近年集團來不斷加速拓展新能源領域。
山東高速@青銀高速濟南東服務區光伏項目
青銀高速濟南東服務區邊坡光伏
青銀高速高密服務區
杭山東隧道光伏
2023年上半年,山東高速集團光伏項目累計開工建設320MW,并網81.5MW。截至目前,能源發展公司高速公路沿線光伏電站項目累計建成突破275MW,并網突破257MW,繼續位居國內高速沿線光伏建設容量第一,預計可實現年均發電量3億度,年節約標準煤9.1萬噸,年減碳二氧化碳27.5萬噸。
山東高速@壽光西收費站匝道圈光伏發電項目
并且,為加快高速公路沿線光伏項目建設,公司召開項目建設專題會,成立光伏項目專班,統籌部署,強化工程調度與項目管理。針對沿線光伏項目工程建設的重點和難點,制定工作方案,逐一突破,為推動項目建設按下“快進鍵”。下一步,能源發展公司將以“開工600MW、并網150MW”的年度任務為目標,以實際行動助推高速公路沿線光伏規模化推廣進程,爭做綠色能源發展“領跑者”。
山東高速@壽光西收費站匝道圈光伏發電項目
此外,山東高速集團與寧德時代和近日簽署協議,雙方將圍繞重卡換電、綠電制造等新能源領域展開合作。其中寧德時代重卡換電品牌騏驥換電將充分發揮創新技術與運營模式優勢,結合山東高速集團的資源優勢,攜手打造以省內核心高速干線為重點的高速換電網絡,共創低碳未來。
PART.03 山西高速
近年來,山西交通控股集團有限公司順應清潔能源發展趨勢,按照“自發自用、余電上網”消納模式,利用高速公路站區屋頂、邊坡、互通樞紐等場地,大力發展分布式光伏發電業務。
從2018年開始,山西交控集團就開始加速布局新能源產業,在積極引入“多能互補,源網荷儲”一體化智能微網建設理念的基礎上,圍繞盤活公路存量資產,在高速公路收費站、服務區、隧道管理站等場站及周邊投資建設了一批“高速+光伏”項目。
截至目前,山西省高速公路沿線建設分布式光伏裝機容量達102.6兆瓦,并網容量達44.3兆瓦;自并網運營以來,已累計發電9131.4萬千瓦時,相當于節約標準煤約3.65萬噸,減少二氧化碳排放9.1萬噸。
山西大盂收費站匝道圈光伏發電
青蘭高速孟疃收費站建成1700KWp分布式光伏發電項目
二廣高速大營收費站地面分布式光伏電站
陽蟒高速文龍隧道中央隔離帶分布式光伏電站
太佳東高速西凌井互通地面分布式光伏電站
二廣高速-陽曲縣黃寨路塹邊坡光伏電站
PART.04 深高速
根據深高速“十四五”發展戰略規劃,集團將以清潔能源發電業務為核心,輕重結合,參控并舉,打造具有深高速特色的“設備制造+電站開發建設+電站運營及發電銷售”的一體化清潔能源。
長深高速河惠段改擴建項目光伏智慧梁場
根據2023上半年財報,深高速與國家電投集團控股子公司共同設立了項目公司,以共同進行新能源領域風電及光伏項目的投資開發,2023年6月29日,新能源公司自主申報的河北平山縣60MW光伏項目和70MW光伏項目已分別納入了保障性項目和儲備類項目;此外,深高速通過與國家電投福建公司共同設立的合營公司持有以風電后運維業務為主的南京安維51%股權。深高速表示,通過前期布局,已具備風場、光伏項目投資運營與后運維服務,以及項目配套融資的一體化業務能力。
PART.05 四川成渝
四川成渝堅持“增量、擴能、提效”原則,推進新能源產業逐步布局。搶抓行業風口,依托公司主業路網優勢,通過設施運營、股權投資等方式,著力打造 “充電、電池銀行+換電、氫能源”產業集群;與行業頭部企業探索新商業合作模式,開拓其他新能源業務,在綠色能源產業鏈上下游、多環節尋求發展空間,逐步構建產業生態圈。
蜀道新能源@攀大高速分布式光伏項目
據了解,四川成渝出資設立的四川蜀道新能源科技發展有限公司,經營范圍包括光伏發電設備租賃、光伏設備及元器件銷售等。
2022年8月15日,在攀大高速(四川境)中壩收費站入口處,一塊塊“智能追日”的光伏板將高速路口點綴得科技感十足。記者從蜀道集團了解到,攀大高速(四川境)分布式光儲項目已于本月7日全線成功并網運行,標志著全國首個“交通全場景友好型”分布式光儲項目正式投入運行。
利用高速公路沿線紅線范圍內各類閑置交通資產,如道路邊坡、建筑屋頂、棄土場、隧道隔離帶、服務區、收費站、沿線電子設備等場景,建設分布式光儲,集成光伏發電、電能儲存、車輛充電、風光儲氫多源協同的“冷熱電”多能供應,實現資源高效利用,為高速公路低碳運行提供清潔能源保障。
PART.06 楚天高速
湖北交通投資集團有限公司是湖北省政府全資的交通投融資企業,成立于2010年10月,注冊資本金209億元。2021年12月,作為首批改革組建的省屬國企,省委、省政府賦予“交通規劃、設計、建設、管理全生命周期運營商”功能定位,業務涵蓋規劃設計、工程建設、現代物流、區域開發、交通服務、交通科技、交通金融等板塊。2020年6月被省政府確定為全省首家國有資本投資公司改革試點。位列2022中國企業500強第412位。
圖:十(堰)房(縣)高速土城服務區屋頂分布式光伏發電站
圖:麻(城)竹(山)高速寺坪收費所邊坡分布式光伏發電站
圖:鄖(陽)十(堰)高速龍門埡隧道出入口分布式光伏發電站
收費所分布式光伏發電站湖北交投新致實業發展有限公司(簡稱:新致公司),是湖北交投的全資子公司,因光伏而立,也將因光伏而興。如何破解高速公路分布式光伏電站點多線長面廣的建設難題和項目可研、設計、備案、并網手續復雜等難題?新致公司積極創新,以問題為導向,將推進高速公路路衍經濟的發展和綠色公路建設相結合,走出了一條獨具特色的發展之路。
PART.07 龍江交通
龍江交通第四屆董事會2023年第一次臨時會議審議通過了《關于龍江交通新能源產業落地方案的議案》和《關于龍江交通黑龍江省高速公路新能源項目的議案》,先行以全資子公司為主體投資建設省內高速公路分布式光伏項目,邁出了公司新能源“產業翼”落地的第一步。龍江交通以子公司龍源投資為主體,投資1.07億元建設黑龍江省高速公路分布式光伏項目,邁出公司新能源“產業翼”落地的第一步,為公司后續發展奠定基礎。
朝陽收費站屋頂安裝光伏組件@龍江交投
群力互通區光伏電站@龍江交投
銀山服務區光伏電站@龍江交投
PART.08 福建高速
2021年12月1日上午,福建省高速能源發展有限公司在福州舉行揭牌儀式。
沈海高速廈門同安段龍掘東服務區光伏電站
該項目利用服務區1790平方米建筑屋頂面積建設光伏電站,總裝機容量247.32千瓦,平均每年提供綠色電能26.04萬千瓦時。與同等裝機容量的火力發電裝置相比,該電站每年可節約標準煤79噸,減少溫室氣體排放量約272噸。據悉,該電站采用自發自用、余電上網的運營模式,光伏電站所發電量全部輸送到服務區配電房,優先供給服務區日常經營、辦公使用,多余電量通過智能并網系統輸送至公共電網。此外,高速能源公司還將建設新能源設施集中控制中心,對電站進行遠程監控和運營維護。
寧德高速南陽服務區的福建高速首個分布式光伏發光儲一體化電站
寧德高速南陽服務區光伏電站集裝箱一體式儲能系統
寧德南陽服務區光伏電站集裝箱一體式儲能系統,容量100kW/200kWh,分布式光伏電站面積1650㎡,裝機容量342.36kWp,年平均上網電量為31.51萬kWh。按照發電耗煤平均304.9g標煤/kWh,每年可節約標準煤105噸,減少溫室氣體排放約359噸。與廈門龍掘東服務區光伏電站運營模式相同,光伏電站遵循自發自用、余電上網原則,能夠降低服務區尖峰時段的市電負荷,保障服務區生產生活用電。
PART.09 皖通高速
皖通高速在2022年環境、社會及管治報告中提到,通過加大清潔能源使用,推廣光伏等新能源項目建設,推進常用設備“氣改電”等,減少溫室氣體排放。2022年,公司直接能源消耗產生的二氧化碳排放量同比降低398.91噸。
合肥繞城高速南環段分布式光伏項目
在協助建設光伏項目,助力新能源產業發展上,皖通高速積極配合路網新能源公司在合肥繞城高速南環段建設光伏項目,項目總投資約4000萬元,采用“自發自用,余電上網”模式優先供收費站使用,建成后年發電量可達470萬度,相當于節約1481噸標準煤,減排二氧化碳4685噸,推動繞城高速用能“綠色化”轉變。
合肥繞城高速南環段光伏項目案例:建設“零碳”園區,助力實現碳中和目標公司以合肥管理處改造提升為契機,創新打造金寨路收費站及合肥管理處“零碳”收費管理園區。項目采用光伏+充電樁系統,并配置容量500千瓦/1000千瓦時的儲能系統,可以實現收費站管理園區綠色電力100%供應。項目建成后,可以通過智慧能源管理平臺對園區內光伏、儲能、照明等碳排放數據及整體能源流動進行實時監測、分析和智慧管控,有效降低園區碳排放,助力碳中和目標實現。
PART.10 浙江交投
由浙江交通集團新能源公司與杭州纖納光電科技有限公司聯手打造的杭新景高速公路銀嶺關光伏電站項目成功并網發電,這個集發電功能與景觀為一體的光伏電站有兩大亮點:一是利用高速公路上的省界閑置收費站服務“雙碳”,實現了資源集約和綠色低碳發展,為傳統行業賦予了新動能;二是擁抱浙江特色人文,以“詩畫浙江”為主題,融入了山巒疊翠,芳菲浸染的江南水墨畫意境,同時展示了“詩畫浙江”的旅游品牌。
桐廬服務區屋頂分布式光伏項目(962kWp,1556塊)
杭新景高速公路銀嶺關光伏電站項目(省界收費站)1850kWp,343片鈣鈦礦組件
錢江源收費站光伏項目(312kWp)
PART.11 上海城投
長興島服務區光伏車棚(231塊)
近年,自《國務院關于促進光伏產業健康發展的若干意見》發布以來,城投公路集團以上海市“十四五”規劃目標為指引,積極探索光伏發電引領的能源變革在高速公路服務區的運用,在“碳達峰”、“碳中和”的大背景下,按照“交通+能源”發展清潔低碳路沿經濟的思路,充分考慮高速公路服務區對綠色可再生能源的需求,緩解未來電動汽車飛速發展對服務區用電量帶來的巨大負荷。
長興島服務區光伏車棚項目所延展的“光伏”與“車棚”產業效能,充分利用太陽能研發的清潔電力的充電方式,使其可以成為真正的綠色環保車,確保這種汽車能夠無憂暢行。新時代,新發展,該項目不僅在能源結構改善和節能減排發揮積極作用,同時還將解決服務區車輛停放安全的問題,為高速公路運營提供更多低碳、綠色、環保的清潔能源,促進生態循環如泉水般源源不斷。
城投公路集團市政建設公司作為牽頭單位,擁有較為專業的管理團隊即運營管理事業部,就像“看不見的運動隊”,耕耘在服務區現代化發展的奮進道路最前沿,呈現出獨特而鮮明的“擔當”原色,將“馬當精神”的凝聚力量和心懷使命,融入服務區光伏環保綠色發展的主旋律之中。
延安高架南側銅仁路段聲屏障光伏
延安高架南側銅仁路段的聲屏障外側太陽能光伏板已經加裝完畢,據市道運中心介紹:這是申城高架首次嘗試在聲屏障上試點安裝的清潔能源設備,可以通過光伏發電,為節能減排、綠色低碳做貢獻。本次試點采用了光伏發電棒+柔性太陽能板的模式。
其中,柔性太陽能板利用柔性組件可以彎曲的特點,可以直接安裝在聲屏障的上半部分,能夠匹配聲屏障的曲面部分,整體外觀結合較好;太陽能板重量輕,可以采用包括貼敷在內的各種方式固定。
同時,光伏組件全部表面噴涂光觸媒納米材料,具備自清潔功能,便于后續的清潔養護,光伏發電棒則可以依托交通設施的龍門架結構進行安裝。
PART.12 江蘇交控
為優化產業結構布局,開辟新的利潤增長點。2022年4月,寧滬高速公司收購云杉清能公司100%股權,對價為人民幣24.57億元。
江蘇云杉清潔能源投資控股有限公司(英文全稱:JIANGSU YUNSHAN RENEWABLE ENERGY HOLDING CO.,LTD.)成立于2016年11月,是江蘇交控“交通+”產業板塊的重要構成。作為江蘇交控能源經濟“鏈主”企業,公司統籌負責海上風電、光伏等清潔能源的開發、運營與投資,致力于發展以風力和光伏發電為主的綠色能源投資與運營管理業務,在高速公路服務區、收費站、互通區光伏應用全國領先。公司推進生態發展理念、清潔能源技術與交通新領域的深度融合,不斷加快業務拓展和產業鏈協作,通過市場化改革優化經營機制、集約化管理提升運營效能、專業化服務創造品牌價值,為打造高效低碳大交通能源示范網提供綠色新動力。至“十四五”末,將云杉清能打造成交通特色明顯,“風光儲”并舉的百億投資、百萬千瓦綜合智慧能源專業化投資運營平臺。
京滬高速新沂服務區停車棚首期分布式光伏發電項目(15000m2客車停車位,1300kW,780萬元)
沿海高速白蒲互通分布式光伏電站
沿海高速蔡橋互通分布式光伏電站
沿海高速興橋互通分布式光伏電站
沿海高速南沈灶互通分布式光伏電站
PART.13 重慶城開
2023年6月16日,城開高速分布式光伏項目首批建設的7個點位發電站實現并網發電,標志著重慶市首個全路域交能融合示范項目建設取得階段性成效。該項目擬在城開高速全線建設12個點位分布式光伏發電站,設計總裝機容量2704千瓦,年發電量約228萬千瓦時。建成后,能有效保障道路沿線照明、監控、檢測等設備的用電需求,實現“自發自用、余電上網”,每年可減排二氧化碳約2000噸,節約標準煤約1000噸。
上圖為重慶城開高速管理中心分布式光伏電站完成調試并網發電
上圖為重慶城開高速黃家梁隧道點位竣工并網發電
上圖為歇鳳服務區屋頂分布式光伏電站完成調試并網發電
今年來,重慶高速航發集團錨定綠色低碳發展目標,在加速推進重慶重點水運基礎設施建設的同時,加速推進交通基礎設施網與能源網有機融合,利用高速隧道口、服務區及管理中心屋頂等空閑空間建設光伏發電站,讓陽光產生“綠色收益”,為實現“雙碳”目標助力。
PART.14 越秀交通
越秀交通長株公司立足自身實踐,積極響應國家“雙碳”戰略,全力推進長株高速公路光伏發電新能源設施建設,項目于5月26日13時36分正式并網發電,成為湖南省首個在高速公路用地范圍建設光伏發電的成功案例,為當地高速公路盤活閑置附屬土地和綠色低碳發展起到了先行示范作用。
長株高速光伏發電項目作為湖南交通強省建設試點工程,在湖南省交通廳、省公路事務中心、省能源局等正確指導和大力支持下,創新實施方式,對光伏車棚、農光互補、屋面光伏和光伏懸索柔性支架等多種建設類型進行了適用性探索。首次并網的管理中心部分年均發電量約60.5萬kWh,每年可減少CO2排放量約603t、SO2排放量約18t、氮氧化物排放量約9t,取得了階段性成效,具有良好的社會生態效益。越秀交通始終貫徹“綠色發展、節約集約、低碳環保”的交通強國政策,踐行綠色發展理念,在公路光伏、充電樁等新能源領域不斷探索,努力為交能融合發展、為國家“雙碳”戰略目標作出積極貢獻。
PART.15 惠州交投
惠大高速公路元山服務區兩個片區分別建設一座超級快充電站,每個電站配置480kW超級充電堆2套,配備12個快充及超充充電車位,配建一座800KVA箱式變電站和2套儲能柜。該項目建設的光儲充一體化電站(網)不僅可以降低能耗水平,還可以為服務區提供綠色清潔能源,具有良好的環保效益、社會效益、經濟效益。
PART.16 貴州公路
貴州興義環高分布式光伏項目一期使用建設面積約為36畝,涉及2對服務區、4個隧道、6個收費站和運營管理中心共18個選點,累計安裝光伏組件4379塊。其中,樓納收費站鋼架結構屋面為“輕質光伏組件”試點,是形成地方柔性光伏標準施工工藝積累經驗、提供數據的重要支撐;豐都隧道選點作為“儲能型零碳隧道”試點,利用光儲充一體化設計,實現對隧道的全綠色能源供應,為后期全面實現全路段綠色能源供應提供數據支撐。此外,一期項目光伏隧道設計均是在隧道入口處搭設可承載光伏組件的鋼結構走廊,不僅利用隧道入口中央走廊土地資源,還利用光伏板的遮光性減弱高速隧道暗室效應,增加了日間行車安全。
興義環高-樓納收費站光伏項目
興義環高公司綜合樓屋頂光伏
豐都隧道(下行)入口光伏發電設施
興義環高-樓納服務區光伏項目
興義環高-樓蘭三號隧道光伏項目
PART.17 江西交投
江西省交通投資集團積極響應號召,投資建設昌金高速彬江隧道口廣場光伏項目,推進“交通+光伏”高質量融合發展。
昌金高速彬江隧道口廣場光伏項目彬江隧道項目位于宜春市彬江鎮,由昌金改擴建SSZ2標二分部負責建設。因為彬江隧道口擁有良好的日照條件,并且廣場周圍無遮擋物,安裝光伏板能夠合理利用彬江隧道口廣場空地,在有效利用資源優勢的同時能為項目提供清潔能源。因此在隧道口進口廣場空地安裝裝機容量約201.3千瓦的光伏板,用光伏板代替常規綠化,在實現綠色低碳發展的同時能夠大幅節約綠化施工成本。昌金二分部項目負責人介紹,彬江隧道口光伏項目利用施工現場現有的臨時變壓器,為施工作業提供電源,待項目完成后則供隧道用電,采用自發自用、余電上網的模式。預計該項目建成投入后,在25年運營期內可累計發電483.25萬度,節約標準煤約1933噸,減排二氧化碳4818噸、二氧化硫144噸、氮硫化物約72噸,具有良好的經濟效益和生態環境效益。同時該項目可優化能源結構,為彬江隧道后續使用提供源源不斷的新能源電力。作為江西省交通投資集團首個隧道光伏發電項目,該項目為“交通+能源”融合發展提供新思路。同時,為江西省高速公路閑置用地的開發利用提供經驗,進一步推動江西省高速公路路衍產業協同發展。未來,昌金二分部將繼續秉持綠色低碳理念,專注項目建設,加強資源整合,創新開拓綠色低碳新模式,為深化新舊動能轉換、推動綠色低碳高質量發展貢獻力量。
江西贛粵高速公路股份有限公司:九江南收費所、永修收費所在光伏發電項目的基礎上,建成光伏車棚,供員工的電動汽車、電動自行車充電,盡可能利用光伏清潔電源。
PART.18 吉林高速
吉林省高速公路集團有限公司(以下簡稱“吉高集團”)大規模推廣光伏發電,2022年度發電總量達84.5萬千瓦時,碳減排總量高達229.71噸。
同時,依托示范工程搭建“吉林省高速公路能效管控云平臺”,結合“吉林省高速公路隧道抗凍滅火劑代替電伴熱改造工程”的實施,集團2022年節約用電額度288.3萬元,碳減排達到1306.89噸。