试析太阳能风能在高速公路上的运用

[摘要]随着时代的发展和全球工业化进程的逐步加快，人类消耗的能源资源越来越多；在长期的使用过程中，逐渐凸显出来了严重的环境问题和能源资源日趋紧张的问题；在这种情况下，人们开始注意节约能源，将那些矿物燃料逐渐过渡为洁净能源。高速公路作为综合运输体系的基础，如何在高速公路上运用太阳能风能，是值得人们深思的问题。本文简要分析了太阳能风能在高速公路上的运用，希望可以提供一些有价值的参考意见。

[关键词]太阳能 风能 高速公路

[中图分类号] TK511 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-11-168-1

对过去能源工业的发展历史进行分析我们可以发现，煤和化石能源是整个能源工业的消耗，人们以非常迅猛的速度在消耗着地球无数年历史中积累下来的有限能源资源。

在使用煤、石油资源的过程中，虽然在很大程度上促进了生产力的发展，但是也带来了严重的环境问题，能源资源日趋紧张。在这种情况下，人们就希望可以用清洁可再生能源来替代这种污染环境的常规能源。

1太阳能风能概述

太阳能指的是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能力。虽然只有22亿分之一的太阳辐射到达地球大气层，但是这个数值确是巨大的，用一个比喻来讲，每秒钟地球接受太阳的热量相当于500万吨煤发出的能量。像地球上的很多能源都是来自于太阳，比如风能、水能、海洋温差能、波浪能等等；并且，远古的太阳能也被贮存了下来，也就是地球上的化石燃料，如煤、石油、天然气等等。

所以太阳能可以分为广义和狭义两种概念，广义上的太阳有着很大的范围，而狭义上的太阳能只包括太阳辐射能的光热、光电等等。

太阳能是可再生能源，非常清洁，并且比较的丰富，使用起来是免费的，不需要运输，不会污染到环境，有着一系列的优点。

地球上一种常见的自然现象是风，太阳辐射热引起风。具体来讲，地球表面受到太阳的照射，地球表面各处受热是不均匀的，导致温差产生，从而引起了大气的对流运动，也就是风。地球上风能量十分的可观，甚至可以达到地球上可开发利用水能总量的十倍之多。风能的应用有着十分广阔的发展空间，它也是可再生，且无污染的。

2太阳能风能在高速公路上的运用

通过长期的实践研究表明，在高速公路上应用传统的供电系统存在着严重的弊端，而运用太阳能风能却可以有效的解决这些问题。

太阳能风能供电系统的介绍：太阳能供电系统是由太阳能电池组构建的，具体可以分为这些组成部分，分别是太阳电池板、逆变器、蓄电池、太阳能充电控制装置等等。在晴朗的白天，太阳电池板可以将太阳能转化为电能，既承担负载供电，又可以向蓄电池组充电，那么在没有太阳的时候，负载供电就由蓄电池来完成。太阳电池也被人们称之为物理电池，它是一种半导体器件，可以直接转化光能为电能，因为不需要借助于水、油、汽、燃料等就可以工作，因此作为一种可再生能源，是清洁和无污染的。

风能发电的过程比较复杂，首先需要转化为机械能，然后才能够转化为电能。它主要分为四个组成部分，分别是风力发电机、蓄电池、控制器和逆变器。往下还可以继续细分，分为风轮、发电机、尾舵、支架、电缆、充电控制器等等。风力发电机组独立发供电系统，利用风力发电，就可以将向蓄电池组充电，又可以将电能储存起来，然后分别以直流和交流两种形式向照明、家用电器以及通讯设备和其他工具等进行供电。其中，风轮制作技术是使用风能的关键。而风力发电机组输出电能大小的主要因素则是风轮利用风能效率。

通过实践研究表明，有机的结合起太阳能供电系统和风能供电系统，可以将两者的优势更好的发挥出来，保证可以不间断的供应电能。

太阳能风能供电系统在高速公路上运用的优点：因为太阳能风能供电系统的可移动性较强，因此可以在高速公路上的监控系统、照明、收费系统以及其他一些配套设施上很方便的应用。具体来讲，它的优势包括这些方面：

（1）是无污染，可再生。

这个优势是最基本的，作为典型的新能源，太阳能风能非常的安全，不会污染到环境，并且可以持续利用。在高速公路上运用太阳能风能，不会严重污染到周边环境，同时，传统供电存在的缺点也可以得到显著的解决，比如供应不足，有着较大的变压变化等等。并且太阳能风能系统是互相协调互补的，这样单一能源供电的缺陷就可以有效的被克服掉，保证全天都可以进行有效的电力供应，传统供电传输中不必要的电力损耗也可以得到大大的减少，在电能应用中，几乎做到了零消耗。

（2）是建设成本可以得到节约，维修费用可以得到降低。

通过上文的叙述我们已经得知，太阳能风能供电设备的可移动性较强，并且可以随意的采集能源，不需要传输和铺设；众所周知，如果利用的常规电能，就需要进行电线电缆的挖掘和掩埋；而应用太阳能和风能则可以有效的避免这个问题，这样建设成本和人力资源就得到了极大的节约。但是，我们需要注意的是，如果应用太阳能风能监控设备，在初期的成本会稍微高于传统电缆通电，但是之后就不需要考虑距离因素、地形因素等等，维护成本以及人力资源不需要消耗。在后期维护方面，不需要改动路线，不需要迁移电缆，这样也可以节约出大量的人力资源和资本。相对于传统供电方式，太阳能风能供电系统在安装维护方面不是那么的复杂，有着较长的使用寿命，无人值班模式也可以得到有效的实现，这样人工成本就得到了大大的降低。

（3）是运作成本不高。

相较于传统供电系统来讲，太阳能风能供电系统不需要那么多的运作费用；在电量方面，可以有效的节约出用电费用，没有那么多的损耗。并且因为电线和电缆都不需要架设，这样就不会遭受盗窃损失。

3小结

总之，在高速公路上运用太阳能风能有着十分多的优点；随着科学技术的不断进步，应用条件也已经满足，值得大力推广和应用。

参考文献

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