法国成为世界上第一个建造大型太阳能公路的国家。现在我们明白为何那不是一个好主意了。

2016年,法国提出了一个看似来自未来的设想:将普通公路改造成能够发电的巨大能源面。Wattway项目在诺曼底地区的图鲁夫尔-欧-佩尔什,用约2,800平方米的太阳能电池板覆盖了D5公路的一公里长度。不出所料,十年后那些电池板已被拆除,这条公路又变回了普通道路。
在项目发起人看来,这个方案听起来非常棒。无需占用屋顶、农田或新的自然区域,只需利用已有的建筑表面——也就是道路本身。最初的目标相当宏伟,甚至考虑过将这项技术推广到法国,覆盖1,000公里的太阳能道路。但现实要严峻得多:交通流量和天气条件最终表明,道路的运作方式与房屋屋顶截然不同。
该装置是由法国公司Colas与法国国家太阳能研究所经过五年研究共同开发的。Wattway光伏板将太阳能电池嵌入多层结构中,可直接粘贴在沥青路面上。该公司声称这些光伏板能够承受各种车辆的行驶,包括卡车,同时还能发电并输送到电网中。

这条道路于2016年12月22日正式启用,大约一公里的路面上分布着2,880块光伏组件。Colas最初估计其年发电量约为280,000千瓦时,相当于每天平均767至800千瓦时,在太阳辐射最强的月份发电量还会更高。
问题在于,这种解决方案的成本远高于传统太阳能装置。该项目获得了约500万欧元的公共资金支持,对于仅一公里长的道路来说这笔金额相当可观。此外,每平方米的路面必须同时满足两个在很多方面互不相容的要求:尽可能多地吸收光线,同时又持续承受汽车、卡车和农业机械的碾压。
交通流量最终暴露了其局限性

问题出现的时间比预期要早得多。太阳能板开始出现损坏,有些甚至从沥青路面上脱落,保护层也因使用而受损。污垢、树叶和灰尘还会减少照射到电池板上的光量,而且这些面板呈水平放置的状态,远不如正确朝向和倾斜的太阳能装置那样理想。
除此之外,还有一个更为常见的问题:汽车必须行驶在太阳能电池板上方。轮胎的摩擦、振动、车辆的重量以及温度变化,都给这些电池板带来了屋顶上安装的电池板所无需承受的恶劣条件。车辆行驶产生的噪音也成了另一个问题,因此行车速度不得不限制在70公里/小时。
不到三年时间,最初的100米电池板就因损坏严重而不得不拆除。此后几年里,这一装置仍在不断改进,Colas公司还以Tourouvre作为实验室来测试新一代技术,但最初宣布的那个大型太阳能公路项目最终并未实现。

它也没有达到预期的发电效果。在运行的第一整年里,这条公路仅产生了149,459千瓦时的电能,远低于最初的预期。根据项目后续监测的数据,其发电量随后下降至2018年的78,397千瓦时,2019年上半年则约为37,900千瓦时。
出售电力所获得的收入也无法弥补巨额的初始投资。原本预计的年收入约为10,500欧元,但实际上2017年的收入仅为4,550欧元,2018年则更低,只有3,100欧元左右。建设成本与实际产生的能源量之间的巨大差距,最终成了反对这类基础设施的主要理由之一。
这一经历也得出了一个相当简单的结论:拥有数千公里的沥青路面并不意味着该区域就适合安装太阳能板。传统的太阳能装置可以朝向太阳、保持清洁,并且相对容易更换。而道路则必须能够承受车辆行驶、雨水、污垢、温度变化以及持续的维护工作。
该实验于2024年正式结束。5月27日开始拆除这些面板,随后该路段经过修复,变回了普通道路。奥恩省相关部门确认,这项实验为开发新的解决方案提供了测试平台;而Wattway则称Tourouvre项目帮助他们发现了问题并推动了技术进步。
事实上,Wattway并未放弃用于移动表面的光伏技术,只是明显改变了发展方向。该公司转而专注于要求较低的应用场景,比如停车场、人行道、自行车道,以及那些能够为摄像头、照明设备、公交站或电动自行车充电器供电的小型模块。
最初的设想并非荒谬:利用现有基础设施发电而不占用新土地确实合乎逻辑。问题在于试图将一条持续有车辆通行的道路改造成巨大的太阳能发电厂。Tourouvre的实践表明,发电与承受重载交通是两件截然不同的工作,在同一块土地上同时进行这两项任务可能会带来过高的成本。