山西省高速公路推广路域光伏产业的路径研究.pdf
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1、工程管理及其他June2023年6 月Shanxi Science&Technology of TransportationNo.3第3期(总第2 8 2 期山西交通科技山西省高速公路推广路域光伏产业的路径研究韩伟(山西交通科学研究院集团有限公司,山西太原030006)摘要:在高速公路路域范围内推广光伏产业是发展路域经济、盘活高速公路闲置资产、实现产业间良性互动的有效手段;以山西省为例,通过分析国内高速公路路域光伏产业的发展情况,同时结合山西省在发展路域光伏产业方面的资源优势,系统研究了山西省开展路域光伏产业的投资决策影响因素,并构建了相应的投资决策体系;最后,基于投资决策体系,提出了3种适合
2、山西省省情的产业发展路径,并对其优劣势和适用性进行了研究总结,以期为省内开展高速公路路域光伏产业开发提供参考。关键词:山西省;高速公路;路域;光伏;资源优势;投资决策;发展路径中图分类号:U412.366文献标识码:A文章编号:10 0 6-352 8(2 0 2 3)0 3-0 12 8-0 4Research on Path of Expressway Promoting Road Area PhotovoltaicIndustry in Shanxi ProvinceHANWei(Shanxi Transportation Research Institute Group Co.,Ltd
3、.,Taiyuan,Shanxi 030006,China)Abstract:It is an effective means to promote the photovoltaic industry within expressway road areas todevelop the expressway economy,revitalize the idle assets of the expressway,and realize the benigninteraction between industries.Based on Shanxi Province,this paper ana
4、lyzed the development of Chinasexpressway road area photovoltaic industry.Combined with the resource endowment in Shanxi Province,thispaper systematically studied the factors affecting investment decision-making in developing the photovoltaicindustry and established a corresponding investment decisi
5、on-making system.In accordance with this system,three industrial development paths suitable for Shanxis situation were put forward,and their advantages,disadvantages,and applicability were summarized,providing a reference for developing the expresswayphotovoltaic industry in Shanxi Province.Key word
6、s:Shanxi Province;expressway;road area;photovoltaic;resource endowment;investmentdecision-making;development path0引言高速公路作为连通区域间的高效运输通道,关系着国民经济和社会发展命脉,高速公路沿线多穿越人口稀疏地区,路域内有大量土地闲置,路域产业开发大有文章可做,而在山西省已建成的高速公路网络延伸范围内,绝大部分的土地日照充盈,光能资源分布总体平均,是天然的光伏发电场。目前,光伏转换是利用太阳能最高效、最安全的方式,其发电原理是利用硅材料的光生伏特效应,光伏产业上下游链条较长,涵
7、盖硅材料加工生产、电池生产、组件生产、配套设备生产等多个环节。高速公路的路域资源优势和光伏产业的技术优势为二者的融合发展创造了条件,在包括高速公路边坡、服务区、隧道出人口等路域范围内合理布设光伏发电组件,不仅盘活了高速公路闲置路域资源,而且能够承担部分高速公路运营用电负荷,提升高速公路运营过程中的清洁能源消耗比重,在不影响高速公路安全运营的基础上,实现了新能源与高速公路运营资源间的高效适配叫收稿日期:2 0 2 2-10-2 5;修回日期:2 0 2 3-0 1-0 6作者简介:韩韩伟(19 8 9),男,山西平鲁人,工程师,2 0 15年毕业于北京交通大学土木工程专业。129伟:山西省业的路
8、径研究韩2023年第3期1国内高速公路路域光伏产业发展情况研究“十四五”期间,我国光伏发电产业将按照“集中式与分布式压推进,就地利用与外送消纳两措并举”的发展模式,乘着光伏产业发展的东风,支持高速公路开展路域光伏产业开发的政策密集出台,标志着高速公路路域光伏产业发展正式驶入“快车道”。1.1政策出台情况2020年8 月,交通运输部出台关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见(以下简称“意见”),意见中明确提出“鼓励在服务区、边坡等公路沿线合理布局光伏发电设施,与市电等并网供电 2”。该意见的提出,进一步细化了高速公路开展光伏产业的发展路径和重点方向,为构建高速公路光伏产业体系奠定了基础。
9、2 0 2 2 年8 月,为贯彻落实党中央、国务院关于碳达峰碳中和的重大战略决策,工信部等五部门联合印发加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划(以下简称“计划”),计划中明确提出要培育光伏应用新模式、新业态,推动光伏在高速公路服务区等交通领域的应用深度和广度 3。2 0 2 2 年6 月,高速公路光伏产业的标准化发展迎来突破,由山东高速起草的高速公路边坡光伏发电工程技术规范(DB37/T45162022)正式发布,该规范是国内高速公路光伏发电领域的首部规范,此举标志着国内高速公路光伏产业进人有序发展新阶段。2 0 2 2 年6 月,国家发展改革委员会和国家能源局联合印发的“十四五”可再生能源发展
10、规划中明确提出要加快推进城镇屋顶光伏行动,意味着分布式光伏发电模式将在城镇中大面积推广,“光伏电”走进千家万户将成为可能 4。2 0 2 2 年,由工业和信息化部、住房和城乡建设部等五部门联合印发的智能光伏产业创新发展行动计划(2 0 2 1年一2 0 2 5年)正式发布,计划中明确到2 0 2 5年光伏产业的智能化水平将显著提升,此举意味着光伏产业与互联网、人工智能、物联网等高技术的融合发展要求被提到前所未有的高度,光伏产业必将趁着高技术带来的巨大推动力而快速选代发展 51.2工程应用情况当前,国内高速公路光伏产业正处于蓬勃发展期。早在2 0 16 年8 月,江西高速利用路域闲置土地资源,采
11、用“优先自用,余量上网”的模式,投资8 亿余元建成分布式光伏发电场,累计投运站点132 个,装机容量超12.7MW,年均发电量达16 0 0 万kW.h;2 0 18 年5月,山西路桥在国内率先启动了高速公路光伏产业项目试验,作为项目试验的重要成果一一和榆高速榆社东收费站光伏发电项目成功投运,作为全山西省开展高速公路光伏产业开发的“试金石”,该项目的成功投运,促进了全省高速公路收费站、服务区分布式光伏发展规划的编制进程;2 0 2 1年11月,山东高速在荣乌高速威海段首次成功开发了边坡光伏发电试验项目,试验段总里程约2.3km,总装机容量达2.0 1MW,年均发电量超过2 0 0 万kWh,年
12、均减排超2 0 0 0 t7;2 0 2 2 年5月,河北省在荣乌高速雄安新区段充分利用新线路基中央分隔带、填方路基高边坡侧、隧道进出口等区域布置光伏设施,目前,该项目已成功并网发电;2 0 2 2 年8 月,四川省攀大高速公路光伏发电项目投产,日均光伏发电量达1.2 万kWh,完全覆盖了41km路段内的能耗需求,且剩余电量实现百分之百并网。2山西省高速公路推广路域光伏产业的资源优势从光伏产业发展的基础看,充盈的日照资源和丰富的空间资源是不可或缺的先决条件,而山西省在以上两大因素方面均有得天独厚的优势,极具发展高速公路光伏产业的资源优势2.1存量高速公路路域资源丰富自改革开放以来,山西省高速公
13、路建设一直处于快速发展阶段,尤其在进人2 1世纪以后,省内高速公路建设取得了巨大成就。截至2 0 2 0 年底,全山西省高速公路通车里程达57 45km,遍布全省的高速公路网已将9 6%的县(市、区)连通起来,规划的“四纵十五横高速公路主体骨架到2 0 2 5年将基本形成 8 。依托以上先天优势条件,山西省可凭借数量可观的高速公路里程资源,在线路总体桥隧比高、服务区二次开发潜力大等诸多有利因素的加持下,完全能够打破光伏产业发展过程中的土地资源制约,把高速公路沿线的边坡、隧道出人口、隧道隔离带、服务区及附属设施打造成光伏发电场,最终构建出“高速公路+光伏”的绿色低碳新业态2.2日照资源相对充盈要
14、发展高速公路光伏产业,除了可观的里程资源作为储备外,还需要相对充盈的日照资源,这也是确保光伏发电效率和成本控制的先决条件。山西省全境日照资源相对充盈,日照率介于50%6 0%之间,以2 0 2 1年统计数据为例,山西省水平面总辐照量为142 6.8 9 kWh/m,比全国均值高出4.2%,位列全国第10 位,北部的大同市、朔州市已列入全国“太阳能资源很丰富”地区;此外,反映不同地区光伏发电效率差异的利用小时数均值指标,山西省已达到1318.8 1h,比全国均值高出7.4%,位列全国第12 位 9 ,山西省日照资源与全国水平对比情况见图1。综上,山西省现有的综合日照条件完全能够支撑高速公路光伏产
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