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摘要
为了促进太阳能光伏发电路面的研究与应用,通过搜集整理国内外相关文献资料,总结分析了太阳能路面的结构组成、工作原理与研究进展,以及目前各种结构模型的特点和存在问题,对比评价了几种典型的太阳能路面试验工程,据此对太阳能路面未来所面临的挑战和发展趋势进行了分析与展望。研究结果表明:太阳能路面主要由透光抗滑表层、光伏电池中层和隔水保护底层3层组成,能同时满足交通运输和清洁发电的功能要求;其结构型式总体可分为实体板块和空心板块两类,前者具有良好的承载能力和稳定性,但无法兼顾中层电池板的压裂失效和摆放角度等问题,而后者则可有效避免这些问题,但要做好密水或防排水措施;因结构和材料不同,导致国内外太阳能路面试验工程在板块单元尺寸、路面铺设方式、表层抗滑纹理、中层太阳能电池选型及造价等方面存在差异,且在重载交通、材料性能退化、假设条件理想化和自然环境等因素的影响下,使得实际发电效能和使用寿命等均未能达到预期效果。未来研究应主要对结构设计理论与方法、各结构层的设计与制备、性能测试与评价标准、整体结构制备与施工工艺、养护与维修、发电系统组装与智慧道路系统集成、多元化设计及性价比等基础问题进行突破,从而建立一套可靠完整的太阳能路面建管养体系。
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单位交通运输部公路科学研究院; 长沙理工大学
