"光伏+高速公路"绿色能源与交通融合解决方案

1.背景

“光伏+高速公路”模式作为一种新兴的绿色能源应用方式，已经在全国范围内得到了政策的大力支持和积极的推广应用。2022年1月，国家能源局联合其他四个部门发布了《智能光伏产业创新发展行动计划（2021-2025年）》，该计划明确提出了加快“光伏+交通”等融合发展项目的推广应用，推动交通领域光伏电站及充电桩示范建设。此外，地方政府如山东省也出台了相应的技术规范，例如《高速公路边坡光伏发电工程技术规范》[DB37/T 4516-2022]，为该模式的工程建设提供了标准和指导。

2.高速公路分布式光伏发电分析

2.1.式光伏发电原理

分布式并网光伏系统是利用光伏组件将太阳能直接转变为电能的发电方式，并且能一定程度保证发电的稳定性、可靠性及供给配电网电能质量，是一种新型的、环保型且具有长远发展前景的发电系统。

该系统在高速公路服务区在场地或附近建设运行，以用户侧自发自用为主、多余电量上网且在配电网系统平衡调节为特征的光伏发电设施。它能够就近逐步解决用电问题，通过并网送去实现供电差额的补偿与外送。光伏电源处于用户侧，可以有效减少对电网供电的依赖，减少线路损耗。通过借助建筑物表面，将光伏蓄电池作为建筑材料，从而有效地增加光伏电站的占地面积。分布式光伏发电系统规模较小，可以根据实际要求进行建设，建设区域选择性较大，在未来能源综合利用发展中有很大的发展空间。

2.2应用场景

这种模式主要涉及在高速公路的沿线区域，包括边坡、加油站、服务区、隧道隔离带、停车场的遮阳棚、互通立交以及匝道等闲置土地上安装太阳能光伏组件。

通过这种方式，不仅可以实现光伏发电和储能，还能为高速公路的日常运营以及新能源汽车提供稳定的能源支持。通常，这些光伏系统的并网模式遵循“自发自用，余电上网”的原则，即优先满足自身的用电需求，然后将多余的电力输送回电网。

3.安科瑞光伏发电综合监测解决方案

3.1概述

利用防孤岛保护装置采集并网电压、频率及电网进线电流等信号，当发生孤岛现象时，快速切除并网点，使本站与电网侧快速脱离。同时配置电能质量在线监测装置，对电压谐波、电压波动与闪变、频率偏差、电压不平衡度、电压暂降/暂升/短时中断等进行实时监测。通过这些设备在光伏并网柜中的使用，为电网的可靠运行提供保障。

3.2拓扑结构

3.3平台功能界面

（1）综合看板：显示所有光伏电站的数量，装机容量，实时发电功率。累计日、月、年发电量及发电收益。

（2）配电图：以配电图的形式直观显示光伏电站的运行状态， 实时监测各逆变器的电压、电流、输出功率等电参量。

（3）电站状态：展示当前光伏电站发电功率，补贴电价，峰值功率等基本参数。统计当前光伏电站的日、月、年发电量及发电收益。

（4） 电站发电统计：展示所选电站的时、日、月、年发电量统计报表。

（5）逆变器状态监测：日、月、年发电量及发电收益显示。显示逆变器功率、环境辐照度曲线。直流侧电压电流查询。

4.主要硬件介绍

（1）防孤岛装置

AM5SE-IS防孤岛保护装置主要适用于35kV、10kV及低压380V光伏发电、燃气发电等新能源并网供电系统。当发生孤岛现象时，可以快速切除并网点，使本站与电网侧快速脱离，保证整个电站和相关维护人员的生命安全。

（2）电能质量在线监测装置

APView500电能质量在线监测装置采用了高性能多核平台和嵌入式操作系统，遵照 IEC61000-4-30《测试和测量技术-电能质量测量方法》中规定的各电能质量指标的测量方法 进行测量。集谐波分析、波形采样、电压暂降/暂升/中断、闪变监测、电压不平衡度监测、 事件记录、测量控制等功能为一体。

5.结束语

“光伏+高速公路模式”的优势在于不新增建设用地，还能有效利用高速公路用地范围内的闲置土地资源；施工便捷，光伏设施沿公路沿线布设，材料运输和建设施工均能够得到有效保障；管理成本相对较低，光伏设施运维管理可以和高速公路的日常运营管理一并统筹；发电能供高速公路运营所需，可及时就地消纳，如隧道用电、充电桩等；

光伏+高速公路”模式的推广对于减少交通运输碳排放、推动绿色交通发展仍具有重要意义，随着技术进步和政策推动，政府、企业、研究机构等多方的共同努力，通过技术创新、政策引导、市场机制优化等手段，推动“光伏+高速公路”模式的健康发展，为实现“双碳”目标作出积极贡献。

审核编辑 黄宇