Entrer dans l’ère « Photovoltaïque + Transport » du développement durable

Avec la vague de développement vert, tout ce qui touche au photovoltaïque ouvre de grandes opportunités.

Le « photovoltaïque » qui n'a cessé d'innover, des tours de fer, des stations de base, des champs de pétrole, des plateaux, aux trains à grande vitesse, aux aéroports, aux aires de service à grande vitesse, aux autoroutes, aux parkings, aux abris photovoltaïques, aux stations-service photovoltaïques, au pétrole photovoltaïque pétroliers, etc., à mesure que la scène continue de s'étendre, ouvrant de plus en plus de possibilités photovoltaïques.

Caractéristiques du scénario du « transport photovoltaïque »

Les transports, en tant que besoins fondamentaux de la vie des gens, sont également devenus le vecteur du photovoltaïque et sont entrés les uns après les autres dans le champ de vision des gens. Avec les modes d'application de plus en plus diversifiés de la production d'énergie photovoltaïque, divers projets de « transport photovoltaïque » sont devenus monnaie courante.

autoroute photovoltaïque

En octobre 2022, le Shandong a publié les premières « Spécifications techniques pour l'ingénierie de production d'énergie photovoltaïque sur les pentes des autoroutes », rendant le modèle « Autoroute photovoltaïque » à nouveau populaire ! Le projet expérimental a appliqué un nouveau composant flexible léger à énergie et une solution de système flexible à support élevé de grande portée, tout en garantissant l'exactitude et la fiabilité de la collecte de données pertinentes, il a également réduit l'apparition d'accidents dans la scène spéciale de l'autoroute. Risque de blessure secondaire après un accident de la route.

Le kilométrage total du projet est de 2 290 mètres, la capacité installée est de 2,01 mégawatts, la production annuelle moyenne d'électricité devrait être de 2,01 millions de kWh et l'économie annuelle standard de charbon est de 603 tonnes.

métro photovoltaïque

Le 18 août 2021, la ligne 6 du métro de Shenzhen sera ouverte, partant du Musée des sciences et se terminant à Songgang, avec une longueur totale de 49 kilomètres et un total de 20 stations, dont 65 % sont des stations surélevées. Les 12 stations surélevées adoptent une technologie de production d'énergie solaire photovoltaïque, parmi lesquelles la station Fenghuangcheng est une station paysagère spéciale, adjacente au centre culturel et artistique de Guangming, au parc Kaiming et au parc Xincheng.

Qui aurait pensé que le toit du garage du métro de Shanghai était recouvert de panneaux solaires, d'une superficie totale de 50 000 mètres carrés, ce qui équivaut à la taille de cinq ou six terrains de football. Au total, près de 13 000 modules de 280 watts ont été installés, capables de fournir en permanence de l'énergie aux rames de métro. Fournir de l’électricité verte et propre. Selon les statistiques, cette centrale photovoltaïque sera connectée au réseau pour la production d'électricité fin 2019. La capacité annuelle de production d'électricité peut être utilisée pour qu'un train de la ligne 2 de 8 voitures parcoure 200 000 kilomètres, ce qui équivaut à parcourir plus de 200 000 kilomètres. plus de 1 560 allers-retours.

Train à grande vitesse photovoltaïque

Le contour elliptique du toit est recouvert de modules photovoltaïques, comme des vagues scintillantes... À la gare de Xiongan du chemin de fer interurbain Pékin-Xiong, l'énergie collectée par le toit photovoltaïque peut effectivement économiser 30 % d'électricité.

La superficie totale de construction de la gare à grande vitesse de Xiong'an s'élève à 475 200 mètres carrés, ce qui équivaut à 66 terrains de football. Une fois achevée, elle deviendra la plus grande gare ferroviaire à grande vitesse d’Asie. Projet photovoltaïque sur la surface du bâtiment de la station, un total de 42 000 mètres carrés de matériaux de construction photovoltaïques ont été posés, avec une capacité totale installée de 6 mégawatts, une production annuelle moyenne d'électricité de 5,8 millions de kWh, une auto-utilisation et un surplus d'électricité connecté. au réseau, apportant de la propreté aux installations publiques de l'électricité de la gare à grande vitesse de Xiong'an.

photovoltaïque pour aéroport

L'aéroport international de Pékin Daxing a été officiellement mis en service en septembre 2019. Il s'agit de l'un des plus grands aéroports dont la construction est prévue au monde d'ici 20 ans. En tant que l'un des rares grands centres de transport aérien intégrés au monde, c'est actuellement l'aéroport avec la plus forte proportion d'énergie renouvelable du pays et est connu sous le nom de « nouvelle porte verte ». Le toit du parking de l'aéroport adopte un système de production d'énergie photovoltaïque à couche mince de premier plan, posant 20 000 modules photovoltaïques à couche mince, ce qui peut économiser environ 3 millions de kilowattheures d'électricité chaque année. Selon le plan, le taux de couverture des installations de recharge à l'aéroport international de Daxing est de 100 %, ce qui lance le processus de « transition du pétrole vers l'électricité » dans les aéroports mondiaux.

L'aéroport international de Daxing a construit un système de production d'énergie photovoltaïque distribuée dans trois zones : la zone de fret de l'aéroport, la piste est et la zone des avions d'affaires, avec une échelle de construction de 5,61 MW et une production annuelle moyenne d'électricité de 6,1 millions de degrés. Situé du côté sud de la piste nord de l'aéroport et de sa zone de fret, un projet de production d'énergie photovoltaïque distribuée sur le toit a été lancé. Ce projet utilise un nouveau type de module photovoltaïque monocristallin en lingots, qui fait de l'aéroport international de Pékin Daxing la piste la plus proche au monde. Le système photovoltaïque est posé à côté de la piste de la première zone de vol en Chine.

Terminal portuaire photovoltaïque

Le projet de production d'énergie photovoltaïque distribuée sur le toit de stockage de charbon du port de Taiping est un nouveau projet énergétique promu par le pays. Les modules photovoltaïques sont disposés sur des supports photovoltaïques et posés sur le toit de l'atelier fermé du parc de stockage de première phase du port. Le projet devrait produire 300 000 kilowattheures d'électricité par an et réduire 6 500 tonnes d'émissions de dioxyde de carbone sur l'ensemble du cycle de vie, ce qui équivaut à économiser 120 tonnes de charbon pour le port, à réduire de 260 tonnes les émissions de dioxyde de carbone et 110 tonnes d'émissions de dioxyde de soufre et présente des avantages économiques considérables. et de bons effets sociaux.

En outre, des centrales photovoltaïques distribuées ont été successivement construites dans la zone d'exploitation du quai du port de Beihai Tieshan, dans le port de Xiamen et dans le port de Qingdao. Le modèle « Port photovoltaïque » améliorera efficacement le taux d'utilisation de l'énergie verte, réduira les coûts de l'électricité et utilisera une énergie propre pour contribuer à la conservation de l'énergie et à la réduction des émissions.

pétrolier photovoltaïque

C'est la première fois que Sinopec réalise une production d'énergie photovoltaïque sur un navire ravitailleur. Le projet de navire de ravitaillement est situé à Xiaotang, district de Nanhai, ville de Foshan. Les modules posés sur la surface du toit ajoutent une couche d'isolation thermique au bâtiment. La température intérieure peut être réduite de 5 à 6 degrés, réduisant ainsi efficacement la charge de climatisation. Environ 20 %, réduisant considérablement le coût de la consommation d’énergie.

voiture photovoltaïque

1) VR solaire

L'ensemble de toit solaire génère de l'énergie électrique sous condition de lumière et la stocke dans la batterie intégrée via le contrôleur. Le contrôleur dispose de fonctions de protection telles que la surcharge et la charge anti-retour, qui peuvent prolonger la durée de vie de la batterie.

Les appareils électriques dans la voiture sont divisés en deux types de charges : DC et AC. Les charges CC telles que les plafonniers, les réfrigérateurs, les DVD, etc. sont connectées aux batteries 12 V via le contrôleur. Les charges CA telles que les téléviseurs LCD, les hottes de cuisine, etc. sont converties en courant continu par des onduleurs. Après avoir été converties en courant alternatif pour son utilisation, le module RV utilise les cellules solaires monocristallines Panda à haut rendement auto-produites par Yingli, qui est un module à surface incurvée. avec des droits de propriété intellectuelle indépendants.

2) Voiturette de golf

Le module photovoltaïque pour voiturette de golf à usage général est fabriqué à l'aide d'une technologie de durcissement par rayonnement et utilise un processus de traçage hyperboloïde pour assurer la production d'énergie et augmenter l'esthétique. Ce mode consiste à installer les composants sur le dessus de la voiturette de golf et à utiliser sa production d'énergie photovoltaïque pour compléter l'alimentation de la batterie de la voiturette de golf afin d'augmenter le temps de conduite.

3) Véhicules photovoltaïques économes en énergie et respectueux de l’environnement

Le module de cellule photovoltaïque de forme spéciale est installé sur le toit de la voiture pour être utilisé et peut recevoir la lumière du soleil à tout moment et n'importe où pour la convertir en énergie électrique, et fournir un supplément de puissance pour l'équipement électrique de la voiture, de manière à obtenir l'énergie -Effet d'économie de réduction de la charge de production d'énergie du moteur, de la consommation de carburant et d'amélioration de l'efficacité du moteur.

Après des tests, dans le cas d'une moyenne de 3,3 heures d'ensoleillement par jour dans le nord de la Chine et d'une consommation moyenne de carburant de 4,5 litres aux 100 kilomètres en conduite normale, la voiture peut atteindre une économie de carburant moyenne de 6 % en utilisant les éléments ci-dessus. méthode de travail.

Abri/parking photovoltaïque

L’abri photovoltaïque est le moyen le plus simple et le plus réalisable de le combiner avec des bâtiments. L'intégration photovoltaïque dans les abris de voiture, les couloirs et autres installations, associée à des bornes de recharge et à d'autres installations, peut non seulement améliorer l'utilisation globale de l'espace urbain, mais également maximiser la commodité des déplacements des citoyens. Les abris photovoltaïques offrent une protection contre le soleil et la pluie, une bonne absorption de la chaleur et peuvent également réaliser une intégration de charge légère (stockage), fournissant une énergie propre pour les véhicules à énergie nouvelle et les véhicules à batterie, et ont de plus en plus d'applications dans les parcs industriels, les zones commerciales, les hôpitaux, les écoles. , etc. .

Les modules photovoltaïques peuvent être installés de manière flexible sur le carport et peuvent également être utilisés comme carport photovoltaïque structurel. Utilisant la structure murale d'origine, il peut également devenir un abri de voiture photovoltaïque mobile.

Pile de recharge photovoltaïque

À l’ère du développement rapide des véhicules à énergie nouvelle, il existe une forte demande de bornes de recharge. La combinaison de routes photovoltaïques et de bornes de recharge peut offrir de nouvelles opportunités pour le développement de véhicules à énergie nouvelle et la production d'énergie photovoltaïque.

Grâce à la combinaison avec l'énergie solaire photovoltaïque, la pile de recharge dispose de trois modes de charge : charge rapide, charge solaire maximale et charge attendue.

Mode de charge rapide : Lorsque la voiture a un besoin urgent, ce mode peut être sélectionné et la pile de recharge photovoltaïque se chargera avec la puissance maximale disponible sans affecter la consommation électrique des autres appareils électroménagers.

Utilisation maximale du mode de charge solaire : Lorsqu'il y a suffisamment de temps, ce mode de charge utilisera au maximum l'énergie solaire de la centrale photovoltaïque pour charger votre véhicule électrique, ce qui est la méthode de charge la plus économique et la plus neutre en dioxyde de carbone, et permet véritablement d'atteindre zéro émission des véhicules électriques.

Perspectives du marché du « transport photovoltaïque »

En ce qui concerne le transport photovoltaïque, son grand avantage actuel sur le marché pourrait être sa confiance dans le maintien de sa vigoureuse vitalité. Étant donné que le transport ferroviaire urbain général est équipé de parkings de grande surface, de dépôts, de gares au sol et surélevées, de sections surélevées, d'entrées et de sorties au sol, etc., il existe un large espace pour l'application de systèmes de production d'énergie photovoltaïque.

De plus, étant donné que le « transport photovoltaïque » a une très forte capacité d'intégration de scène, il peut s'appuyer sur des terrains inutilisés, des toits, des façades de bâtiments, des pentes, etc. pour jouer un rôle dans la production d'électricité solaire verte, qui peut être décrite comme « la création de ressources ». sans occuper de ressources ». Cette caractéristique des applications photovoltaïques se retrouve également dans le domaine du « transport photovoltaïque ». Une fois que le modèle de « transport photovoltaïque » sera largement promu et appliqué, il deviendra un nouvel océan bleu de croissance des applications dans l'industrie photovoltaïque.

Un autre avantage qui rend le transport photovoltaïque confiant dans le domaine énergétique est qu'il suit inébranlablement l'orientation du développement des nouvelles énergies. Le secteur des transports est l’un des principaux champs de bataille en matière d’économie d’énergie et de réduction des émissions de carbone. Dans le contexte de la politique de plafonnement des émissions de carbone avant 2030, le secteur des transports développera vigoureusement les transports verts, et le potentiel d'économie d'énergie et de réduction des émissions de carbone sera pleinement exploité et libéré. L'énergie propre représentée par le photovoltaïque deviendra un élément important de la construction de transports verts et du pic de carbone dans le domaine des transports. sélection et construction d’infrastructures de transport, Le modèle d'application entièrement intégré du « transport photovoltaïque », tel que la nouvelle fourniture d'énergie cinétique, libère un espace de développement massif et l'échelle du marché atteindra 100 milliards.

Par conséquent, les abris photovoltaïques, les routes photovoltaïques, les stations-service photovoltaïques et les pétroliers photovoltaïques sont devenus des paysages uniques dans la construction d’un système de transport vert. Il ne fait aucun doute que l'accélérateur politique du « transport photovoltaïque » a été appuyé.

Soutien politique au « transport photovoltaïque »

En tant que l'une des principales « sources de carbone », les émissions des transports représentent environ 10,4 % des émissions totales de carbone de la Chine, et la réalisation d'une transformation et le développement à faible émission de carbone de l'industrie des transports sont d'une grande importance. Ces dernières années, la politique de développement intégré du photovoltaïque et des transports a reçu un fort soutien du gouvernement central aux autorités locales et de haut en bas, et une série de politiques ont été adoptées pour soutenir la construction d'autoroutes photovoltaïques.

Publié conjointement par cinq départements dont le ministère de l'Industrie et des Technologies de l'information le 5 janvier 2022 "Plan d'action pour l'innovation et le développement de l'industrie photovoltaïque intelligente (2021-2025)" , dont les principales missions consistent notamment à contribuer à atteindre le pic carbone et la neutralité carbone dans divers domaines, dont le « transport photovoltaïque intelligent ». Accélérer la promotion et l'application de projets de développement intégrés tels que le « transport photovoltaïque » et promouvoir la construction de démonstration de centrales photovoltaïques et de bornes de recharge dans le domaine des transports ;

Délivré par le Conseil d'État le 18 janvier 2022 « Le 14e plan quinquennal » Plan de développement d'un système de transport moderne et global , Encourager le déploiement rationnel de la production d'énergie photovoltaïque le long des gares routières, des autoroutes, des voies ferrées, etc.

Publié conjointement par le ministère des Transports et le ministère de la Science et de la Technologie le 8 avril 2022 "Le 14e Plan quinquennal pour l'innovation scientifique et technologique dans les transports" , il est proposé d'améliorer la sécurité, la technologie intelligente et verte et le niveau de normalisation des équipements de transport, de créer un système technologique de système de transport autonome et de proposer des percées dans la technologie des équipements de transport verts intelligents, la technologie des équipements de soutien aux opérations spéciales, la nouvelle technologie des véhicules, etc. ;

Délivré par le Ministère des Transports le 20 mai 2022 "Avis sur la promotion solide du plan de travail de mise en œuvre des grands projets de transport dans le 14e plan quinquennal" , nécessitant la construction d'un lot de projets de nouvelle énergie distribuée, de stockage d'énergie et de micro-réseaux sur les autoroutes, les ports, etc. ;

27 juin 2022 "Conférence de promotion vidéo sur les secours et les difficultés dans l'industrie des transports" Organisé à Pékin, il est proposé d'accélérer la construction d'infrastructures de transport vertes et à faibles émissions de carbone, de promouvoir la disposition rationnelle des installations de production d'énergie photovoltaïque le long des autoroutes, des zones de service et d'autres zones en fonction des conditions locales, et l'intégration du transport photovoltaïque est devrait accélérer;

L’État n’a ménagé aucun effort pour apporter son soutien, et les gouvernements locaux ont également réagi. Publié par le gouvernement populaire de la province du Shandong "Spécifications techniques pour l'ingénierie de production d'énergie photovoltaïque sur la pente de l'autoroute" Devenu la première norme « photovoltaïque routière » du pays.

En outre, de nombreuses provinces et villes, dont le Zhejiang, le Jiangsu, le Ningxia, la Mongolie intérieure, Shenzhen, Foshan, Hangzhou, etc., ont publié des documents soutenant le développement du « transport photovoltaïque ». Certaines provinces et villes stipulent clairement qu'il faut encourager la construction de systèmes de production d'énergie photovoltaïque dans de multiples scénarios de trafic tels que les zones de service d'autoroutes, les terminaux portuaires, les gares centrales, les aires de service, les stations-service et le long des autoroutes.

Innovation technologique du « transport photovoltaïque »

Outre de nombreux autres avantages, par rapport aux chaussées traditionnelles, il doit non seulement répondre à toutes les exigences fonctionnelles de la route elle-même, mais également prendre en compte les exigences d'efficacité de la production d'électricité, et les facteurs affectant l'efficacité de la production d'électricité sont plus compliqués. Les facteurs restrictifs du transport photovoltaïque existent toujours et l'innovation technologique est devenue un nouveau champ de bataille pour la compétitivité de l'industrie.

Inconvénients de l'application des routes photovoltaïques

Par exemple, pour les routes photovoltaïques, la performance routière est l’une des exigences clés de la technologie des chaussées photovoltaïques. Pour l'instant, la lumière La technologie des autoroutes Volt est encore confrontée à de nombreux défis avant une application à grande échelle, notamment les nouveaux matériaux, les problèmes de performances routières des nouvelles structures de chaussée, les problèmes d'efficacité de la production d'énergie photovoltaïque et les problèmes d'efficacité de charge pendant la conduite.

La résistance du nouveau matériau de chaussée, la déformation de la chaussée causée par la dilatation et la contraction thermiques, la fissuration à basse température du matériau de chaussée et le vieillissement ultraviolet du matériau, etc., la structure complexe de la chaussée nécessite des exigences extrêmement élevées. technologie de construction et durée de vie des composants, étanche, anti-corrosion et durabilité, déformation et mauvaises conditions de lumière, le problème de l'efficacité de la production d'électricité, le taux de défaillance des modules photovoltaïques, le problème de l'alimentation stable, le problème de la faible efficacité de conversion d'énergie du panneau solaire lui-même, le problème des problèmes complexes d'ajustement du potentiel de production d'énergie photovoltaïque et l'énorme bobine de résonance électromagnétique. En raison du problème de la faible puissance de transmission par induction, etc., les structures et matériaux de chaussée photovoltaïques ne peuvent être mis en œuvre et utilisés à grande échelle que s'ils répondent aux performances de la route.

Le transport ferroviaire est difficile à atterrir

"Photovoltaic Railway" laisse encore une série de questions aux praticiens du photovoltaïque : Comment intégrer des panneaux photovoltaïques dans les voies ferrées ? Comment résoudre le problème de la consommation d’énergie et du coût ?

Lorsque le train roule vite, il génère une pression et une force d'impact énormes, c'est pourquoi certains composants dotés de très bonnes performances antisismiques sont nécessaires ;

Un autre problème avec les chemins de fer photovoltaïques est que la ligne ferroviaire est longue et que la superficie d'un seul panneau photovoltaïque est petite, de sorte que la perte de connexion au réseau sera relativement importante. La puissance de sortie des centrales photovoltaïques doit prendre en compte de nombreux facteurs, tels que la température, la poussière et la pollution, l'ombrage, l'orientation et l'inclinaison des modules, l'efficacité de l'onduleur, la perte de câble, etc., et il en va de même pour le photovoltaïque ferroviaire ;

Le coût est un autre problème auquel il faut faire face. "Les traverses sont toutes des bandes très étroites. L'étape de pose des panneaux photovoltaïques et de stockage de l'électricité sera lourde une fois les lignes connectées au réseau. Il faut un petit effort pour réduire le coût." vers le bas.

Contraintes techniques du transport de stockage d’énergie

En tant que composant essentiel des véhicules à énergie nouvelle, le stockage d'énergie par batterie peut non seulement utiliser de l'énergie propre et renouvelable pour alimenter les véhicules, mais également fournir un énorme potentiel de stockage d'énergie pour les systèmes électriques. Le stockage d'énergie des véhicules électriques sera principalement utilisé comme moyen de « remplissage de vallée » pour le système électrique afin de ralentir le taux de croissance de la demande de pétrole dans le secteur des transports.

Avec l'amélioration des performances des batteries électriques et la maturité des technologies de réseaux intelligents telles que le V2G et la production distribuée d'énergie renouvelable, les véhicules électriques libéreront progressivement leur potentiel de stockage d'énergie et deviendront un élément clé des futurs systèmes électriques flexibles. À l'heure actuelle, le développement du stockage d'énergie des véhicules électriques en Chine est encore limité par de nombreux facteurs. En plus de continuer à investir dans la recherche et le développement de batteries électriques, les autorités compétentes concernées doivent accroître leur soutien à la planification du développement industriel, à la formulation de normes, au lien avec la production d'énergie renouvelable, aux infrastructures, aux modèles d'exploitation commerciale et à la culture du marché.

À l'heure actuelle, le développement du stockage d'énergie des véhicules électriques en Chine est encore limité par de nombreux facteurs. L’investissement dans la recherche et le développement des batteries électriques est devenu un élément essentiel.

Construire un « fossé » technique

À l'heure actuelle, si les entreprises photovoltaïques veulent approfondir divers scénarios d'application « photovoltaïques » tels que le « transport photovoltaïque », l'une des voies qu'elles doivent emprunter est de persister dans la recherche technologique de base et de construire un « fossé » technologique. He Jie, chercheur au Centre de recherche financière du Bureau du conseiller du Conseil d'État, estime que , L’essor des industries émergentes doit s’accompagner d’essais et d’erreurs sur de multiples voies techniques. Mais ce n’est qu’une question de temps avant que des avancées majeures en matière de découverte appliquée ne soient réalisées.

enfin

Zhang Guobao, ancien directeur adjoint de la Commission nationale du développement et de la réforme et directeur de l'Administration nationale de l'énergie, a décrit l'industrie photovoltaïque comme « Une industrie de base en plein essor en Chine ".

Avec le développement continu de la technologie photovoltaïque, l'intégration des deux est devenue une tendance, l'autoroute « se transforme » en centrale électrique et le « transport photovoltaïque » entre dans une période de développement.