中国建设独立“道路太阳能电网”可行性分析

    “道路太阳能电网”是以全世界道路联网为基础构想的。在中国建设独立的“道路太阳能电网”，虽然不能实现24小时不间断发电，但在国际合作一时难以实现的前提下，这是一个积极而富有建设性的举措。

　　我国经济持续高速发展了三十年，至今能源的瓶颈一直未能得到有效的突破。一方面，能源短缺带来的能源安全问题无时不在威胁着我们。近年来，我国开始重视可再生能源的利用，水能、风能、太阳能都已进入人们的视野，可再生能源的应用技术也在不断提高和创新，但人们并未清醒地意识到，只有太阳能才是彻底解决人类能源问题的唯一出路。另一方面，使用不可再生能源带来的环境污染问题，更是让人们陷入难以自拔的泥潭。

    据资料显示，目前我国公路总长约为357万公里，面积3.57万平方公里（按平均路宽10米计算，下同）。铁路总长7.3万公里，面积0.07万平方公里。道路（含公路和铁路，下同）总面积为3.64万平方公里。从理论上讲，依据现在的太阳能发电技术，利用这个面积完全可以建成足够全国能耗的“道路太阳能电网”系统。

　　我国幅员辽阔，太阳能资源丰富。如果将整网光照时间平均取值，那么我国“道路太阳能电网”的日均光照时间为16小时。换句话说，整网不发电的时间仅为8小时，与发电时间比为1∶2。这样的比例虽然仍需一定的蓄电成本，但与现在的“点”状太阳能发电站相比，其整体发电效率会有一倍以上的提高，正所谓１＋１>２。再加上无偿的道路用地、简单的管理维护以及规模效应的发挥等因素对降低成本所起的作用，“道路太阳能电网”的发电成本会低得让人难以想象。

　　那么，如果在我国建成独立的“道路太阳能电网”，究竟能给我们带来多少电能呢？根据我的计算，如果在我国的道路上面都装上太阳能聚光板，建成自动循环的道路太阳能电网，只要平均每平方米太阳能聚光板日发电量达到0.24千瓦时，就可以满足整个中国的用电，即年发电量32559亿千瓦时。而目前单晶硅太阳能电池板每平方米日发电量已经超过0.4千瓦时，所以从理论上说，在我国建设独立的道路太阳能电网是完全可行的。

　　按照我的设想，在建设我国的“道路太阳能电网”时可分为三个阶段来实施：

　　第一阶段，可以针对石油的短缺和汽车尾气带来的空气严重污染这个现实难题，先将所有的“汽车”改成“电池车”。如果只给电池车供电（可以包括道路照明系统），据估算只要沿道路一边架设相连接的“窄幅”（１米左右）太阳能聚光板就足够了。第一阶段的实施，一方面可以终止汽车对石油的消耗，另一方解决了汽车废气对环境的污染。这个问题解决了，就能充分显示出“道路太阳能电网”的强大优越性。可以说，这个阶段是针对性最强，效果最明显的。它足以让人们看到“道路太阳能电网”的未来前景，从而坚定继续建设的信心。

　　必须注意的是，在建设专供电池车用电的道路太阳能电网时，必须从长远考虑，要与将来道路太阳能聚光板对道路的全覆盖一并规划和设计，为下一阶段的建设做好准备。不能只取眼前，因为我们最终目标是要使道路太阳能电网成为世界能源的唯一来源。

　　第二阶段，沿道路另一边架设相连接的“次宽幅”（２米左右）太阳能聚光板，解决居民生活用电。估计居民用电比电池车用电要大得多。

　　第三阶段，就是架设“宽幅”（5米以上）太阳能聚光板，即在道路两边太阳能聚光板的基础上，将中间部分作覆盖式连接，所发电用以供应工业和其它所有用电需求。

　　以上三个阶段，在时间规划上，可以按３年、３年、５年来安排。

　　那么，要建成我国的“道路太阳能电网”需要多少资金呢？按照目前的多晶硅太阳能电池板的价格，加上在道路上架设太阳能电池板需要的支架，以及控制器、蓄电池、逆变器等相关配套设施，估算每平方米道路太阳能发电设施造价为120元，由此算出中国的“道路太阳能电网”系统总投资为43,680亿元人民币（36,400,000,000平方米×120元）。再按设备的平均使用寿命20年（现在的太阳能发电设备使用寿命一般为25年），发电系统的维护费用为总投资的５％，可以算出每度电成本只有7分钱人民币！而且，它的环保效益更是无可计量的。

　　虽然建设“道路太阳能电网”所需是一笔庞大的资金，但它的建设可以省去对水电站、核电站和煤炭、石油的建设和开发投入，这笔钱有多少我暂时无法统计，估计会是一个十分庞大的数目。即使不考虑这笔可节省的资金，43,680亿如果分十年投入，那也是我国的财力完全能够承受的。在建设规划时，可以采取主干道由国家投资，非主干道由民间投资的方法，这样既可以解决资金问题，又能提高全民的环保意识。这是一个一次性全面解决全国能耗需求的环保能源系统工程，这笔资金的投入可以说是一本万利，而且惠及子孙后代，非常值得。

　　我建议国家能源部门先在上海至新疆以及京九铁路上做实验，这是中国独立的“道路太阳能电网”的东西和南北宽幅的骨架，实验数据将对全网建设具有基础性的指导意义。

　　从长远来看，还是要通过国际间的合作来增加道路太阳能电网的宽幅，提高太阳能发电的效率。如果我国能率先成功建设“道路太阳能电网”，它的示范效应就会大大地促进国际间的合作进程，这就离世界相连的“道路太阳能电网”不远了。