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太阳能路面结构及工作原理,光伏电站

2021-02-19 05:51:24

太阳能路面全称为“太阳能光伏发电路面”,是指采用太阳能光伏发电层替代传统的沥青或水泥混凝土面层,或者将太阳能光伏发电层直接铺设于现有的沥青或水泥混凝土路面表面,作为面层的一种全新的多功能路面,光伏国际行情,这与传统的沥青和水泥混凝土路面有着本质的不同,其面层不仅需要满足高速安全行车的交通功能要求,而且还需要具有高效利用太阳能发电的绿色交通和智慧交通的功能。目前国内外普遍采用的结构型式从上至下依次为表层透光抗滑保护层(透光层)、中层光伏电池发电层(发电层)、底层隔水保护连接层(连接层)构成的太阳能光伏发电面层,以及其下的承重层和路基等,如下图所示。

二、太阳能路面工作原理

表层透光抗滑保护层位于最上层,直接承受行人和行车荷载及自然环境的长期作用,要求其具有足够的强度、刚度、稳定性、耐久性及抗疲劳、抗冲击等结构性能;为了满足行车安全的要求,其表面必须满足平整、抗滑、耐磨等功能性要求;同时为了保证发电层具有高效的发电效能,要求其具有一定的透光性或聚光性,能够使太阳光较好地透过透光层到达发电层。目前表层透光抗滑保护层使用的材料主要有无机材料(玻璃、钢化玻璃等)和高分子聚合物(聚碳酸脂、聚甲基丙烯酸甲脂、树脂等)透 光 性材料。

中层光伏电池发电层位于透光层之下,主要功能是将太阳光通过光电效应转化成电能,同时可以根据需求集成太阳能电池、LED灯、二极管、加热元件和微处理器等组件。其中,常用的太阳能电池有晶硅电池(单晶硅和多晶硅等)和薄膜电池(非晶硅、碲化镉和铜铟镓硒等);嵌入式LED灯可以制作道路标线、标志和标牌等;加热元件能够在低温时保证路面温度在0℃以上,起到融冰化雪的作用;微处理器用于感应表面负载,并可以控制加热、照明、通信、监控等组件。

太阳能路面结构示意

一、各结构层的组成及功能

太阳能路面结构及工作原理,光伏电站

底层隔水保护连接层位于发电层之下,主要起保护发电层、传递荷载、隔水等作用,并将发电层收集的能量进行存储与分配、传递数据信号等,使用的材料有钢化玻璃、混凝土板、聚合物板等。

太阳能路面的工作原理是阳光透过透光层,经发电层太阳能电池的光电效应转化成直流电,并可通过逆变器转换成交流电,存储在连接层中供太阳能路面自身运行使用,多余电量可以通过路边电桩存储或并入电网;同时又具备道路交通的基本功能,即允许行人和车辆通过。为了使太阳能路面正常运行,需要其3个结构层协调工作。

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