1.背景

“光伏+高速公路”模式作為一種新興的綠色能源應用方式，已經在全國范圍內得到了政策的大力支持和積極的推廣應用。2022年1月，國家能源局聯合其他四個部門發布了《智能光伏產業創新發展行動計劃（2021-2025年）》，該計劃明確提出了加快“光伏+交通”等融合發展項目的推廣應用，推動交通領域光伏電站及充電樁示范建設。此外，地方政府如山東省也出臺了相應的技術規范，例如《高速公路邊坡光伏發電工程技術規范》[DB37/T 4516-2022]，為該模式的工程建設提供了標準和指導。

2.高速公路分布式光伏發電分析

2.1.式光伏發電原理

分布式并網光伏系統是利用光伏組件將太陽能直接轉變為電能的發電方式，并且能一定程度保證發電的穩定性、可靠性及供給配電網電能質量，是一種新型的、環保型且具有長遠發展前景的發電系統。

該系統在高速公路服務區在場地或附近建設運行，以用戶側自發自用為主、多余電量上網且在配電網系統平衡調節為特征的光伏發電設施。它能夠就近逐步解決用電問題，通過并網送去實現供電差額的補償與外送。光伏電源處于用戶側，可以有效減少對電網供電的依賴，減少線路損耗。通過借助建筑物表面，將光伏蓄電池作為建筑材料，從而有效地增加光伏電站的占地面積。分布式光伏發電系統規模較小，可以根據實際要求進行建設，建設區域選擇性較大，在未來能源綜合利用發展中有很大的發展空間。

2.2應用場景

這種模式主要涉及在高速公路的沿線區域，包括邊坡、加油站、服務區、隧道隔離帶、停車場的遮陽棚、互通立交以及匝道等閑置土地上安裝太陽能光伏組件。

圖片來源：湖北省 省交投集團

通過這種方式，不僅可以實現光伏發電和儲能，還能為高速公路的日常運營以及新能源汽車提供穩定的能源支持。通常，這些光伏系統的并網模式遵循“自發自用，余電上網”的原則，即優先滿足自身的用電需求，然后將多余的電力輸送回電網。

3.安科瑞光伏發電綜合監測解決方案

3.1概述

利用防孤島保護裝置采集并網電壓、頻率及電網進線電流等信號，當發生孤島現象時，快速切除并網點，使本站與電網側快速脫離。同時配置電能質量在線監測裝置，對電壓諧波、電壓波動與閃變、頻率偏差、電壓不平衡度、電壓暫降/暫升/短時中斷等進行實時監測。通過這些設備在光伏并網柜中的使用，為電網的可靠運行提供保障。

3.2拓撲結構

3.3平臺功能界面

（1）綜合看板：顯示所有光伏電站的數量，裝機容量，實時發電功率。累計日、月、年發電量及發電收益。

（2）配電圖：以配電圖的形式直觀顯示光伏電站的運行狀態， 實時監測各逆變器的電壓、電流、輸出功率等電參量。

（3） 電站狀態：展示當前光伏電站發電功率，補貼電價，峰值功率等基本參數。統計當前光伏電站的日、月、年發電量及發電收益。

（4）  電站發電統計：展示所選電站的時、日、月、年發電量統計報表。

（5）逆變器狀態監測：日、月、年發電量及發電收益顯示。顯示逆變器功率、環境輻照度曲線。直流側電壓電流查詢。

4.主要硬件介紹

（1）防孤島裝置

AM5SE-IS防孤島保護裝置主要適用于35kV、10kV及低壓380V光伏發電、燃氣發電等新能源并網供電系統。當發生孤島現象時，可以快速切除并網點，使本站與電網側快速脫離，保證整個電站和相關維護人員的生命安全。

（2）電能質量在線監測裝置

APView500電能質量在線監測裝置采用了高性能多核平臺和嵌入式操作系統，遵照 IEC61000-4-30《測試和測量技術-電能質量測量方法》中規定的各電能質量指標的測量方法 進行測量。集諧波分析、波形采樣、電壓暫降/暫升/中斷、閃變監測、電壓不平衡度監測、 事件記錄、測量控制等功能為一體。

5.結束語

“光伏+高速公路模式”的優勢在于不新增建設用地，還能有效利用高速公路用地范圍內的閑置土地資源；施工便捷，光伏設施沿公路沿線布設，材料運輸和建設施工均能夠得到有效保障；管理成本相對較低，光伏設施運維管理可以和高速公路的日常運營管理一并統籌；發電能供高速公路運營所需，可及時就地消納，如隧道用電、充電樁等；

光伏+高速公路”模式的推廣對于減少交通運輸碳排放、推動綠色交通發展仍具有重要意義，隨著技術進步和政策推動，政府、企業、研究機構等多方的共同努力，通過技術創新、政策引導、市場機制優化等手段，推動“光伏+高速公路”模式的健康發展，為實現“雙碳”目標作出積極貢獻。