在高速公路上安装太阳能电池板可以减少碳排放并提高道路安全

Josiah02 · 发表于 2024-8-8 07:21:27

　　最新研究表明，在全世界的高速公路上安装太阳能屋顶可以大幅减少二氧化碳排放和道路事故。这项雄心勃勃的估计计算了在全球高速公路上安装太阳能屋顶的成本和收益，通过减少对化石燃料的需求，可以减少全球约 28% 的碳排放。
　　这项研究设想在高速公路和其他主要道路上方建立一个太阳能电池板网络，用于发电并为汽车遮风避雨。这项研究发表在《地球的未来》杂志上。
　　“目前有一些高速公路光伏屋顶试点项目，但规模还没有达到我们想象的水平，”中国科学院遥感科学家、这项研究的主要作者姚凌说。“如果地球上的高速公路都装上太阳能屋顶，每年可以发电 17.58 拍瓦时，相当于 2023 年全球总用电量的 60% 以上。”
　　作者建议，要实现国际气候变化专门委员会设定的 1.5 摄氏度（2.7 华氏度）变暖目标，必须采取创新的解决方案来减少碳排放。2012 年至 2021 年间，太阳能光伏或太阳能电池板占新增可再生能源安装量的 40%。随着太阳能电池板成本的下降，像姚明这样的创新太阳能项目可以帮助全球向可持续能源转型。
　　描绘可再生、安全的未来
　　姚明在傍晚通勤时驾车经过一座立交桥时，获得了这项富有想象力的研究的灵感。
　　“我突然低头看着这条路，心想：‘这些路是相互连接的。就像一个网络——汽车可以自由地从一个地方移动到另一个地方，’”他说。“我想，‘我们为什么不把我们的道路变成一个光伏网络呢？’”
　　在高速公路上建造太阳能屋顶，可以充分利用已开发的土地发电，减少对产生温室气体的能源的需求，最终减少碳排放。地球上有超过 320 万公里（190 万英里）的高速公路——足以绕赤道 251 圈的沥青。
　　近年来，太阳能屋顶停车场数量激增，但光伏路面和屋顶道路仍处于起步阶段。虽然一些国家已启动小型试点高速公路光伏项目，以展示该技术的前景，但长距离高速公路覆盖太阳能电池板仍是遥远的路程。
　　研究人员调查了世界各地的高速公路和主要干道，并计算了每个国家或地区建造和维护太阳能电池板网络的成本。他们的分析基于多晶硅光伏电池板，其最大发电量为 250 瓦，朝向高速公路外侧车道倾斜 10 度。
　　姚明表示，在全世界的高速公路和主干道上安装太阳能屋顶将使用 523 亿块太阳能电池板。覆盖高速公路的太阳能电池板每年将在全球范围内产生高达 17,578 太瓦时的电能，这是美国年发电量的四倍多。在主干道上安装太阳能屋顶每年将额外产生 13,570 太瓦时的电能。
　　每兆瓦时的成本和发电潜力因地理位置而异，大多数发电设施将建在人口稠密、高速公路较多的地区附近，例如中国东部、西欧和美国东海岸。
　　通过在全球范围内安装高速公路光伏屋顶，全世界每年可生产足够的能源，替代相当于化石燃料产生的9.66亿吨二氧化碳，或相当于2022年美国温室气体排放量的三分之二。
　　“这确实让我很惊讶，我没有想到单靠高速公路就能支撑如此大规模的光伏发电，满足全球一半以上的电力需求，大大缓解全球碳减排压力。”姚明说。
　　研究估计，太阳能高速公路屋顶还可以减少全球交通死亡人数 10.8%，尤其是在降水量大的地区，因为太阳能屋顶可以保护司机和道路免受雨雪侵袭。高速公路安全性的提高还可以降低交通事故的经济成本。
　　一系列挑战
　　未来高速公路的建设可能会面临一些挫折，包括昂贵的设施（可能高达同等地面阵列成本的四倍）和维护成本。除了这些挑战之外，还有更普通的问题，比如如何清洁数十亿块太阳能电池板。
　　然而，姚先生希望这些小型试点项目能够流行起来，并希望一些国家能够大规模地在高速公路上安装太阳能屋顶。他设想，光伏屋顶最容易安装在长而平坦的高速公路上，就像美国西南部那样。
　　他说：“真正付诸实践就是让人们相信这个想法切实可行的最好证据。”

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