你可曾设想过给露天的高速公路加个遮光挡雨的顶棚，而且还能通过太阳能发电？

近期，一项发表在《Earth's Future》期刊上题为《Roofing Highways With Solar Panels Substantially Reduces Carbon Emissions and Traffic Losses》（《用太阳能电池板覆盖高速公路大大减少碳排放和交通损失》）的研究探索了在高速公路光伏系统在全球范围内的潜力和经济可行性并量化了其在减少碳排放和交通损失方面的协同效益。

图片出自该论文

经研究小组评估，将523亿块最大发电量250W的太阳能电池板覆盖全球范围内的高速公路和主要道路的年发电量可达17578TWh，是美国年发电量的四倍多。而2023年全球用电量大约为30000TWh，也就是说整套高速公路光伏若能建成则能够满足目前全球一半以上的用电需求。其中，中国、欧盟和美国等拥有广阔领土和发达的公路网络的国家拥有更庞大的潜力。若是在地理覆盖范围更广、密度更高的二级公路安装电池板则可额外获得13570TWh的年发电量，新热点为印度、东欧、伊朗和巴西。

研究还评估了高速公路光伏对碳排放的贡献。在充分挖掘高速公路光伏潜力的情况下每年大约可以减少二氧化碳当量排放9.66Gt，约占2018年全球总排放量的28.78%，可完全中和交通运输系统的碳排放。其中，中国和美国的减排量最大。

另外，高速公路光伏还能够极大地降低恶劣天气（如：雨、雪、冰冻等）引发的交通事故风险，从而减少交通损失，在欧洲降水概率较高的国家和中国南方多雨地区的降幅更大。道路交通事故作为全球第八大死因，每年约有135万人丧生，5000万人受伤。据研究员估计，全球高速公路光伏每年可减少145413人次的道路交通死亡人数和大约426.6亿美元的社会经济负担，相当于当前道路交通事故死亡人数减少10.8%，社会经济负担减少17.0%。二级公路光伏还能使这些数字进一步扩大。

图片作者：EvgeniT, Pixabay

研究小组认为，高速公路光伏系统是全球可持续发展的综合解决方案，具有提供清洁电力、减少碳排放和降低交通损失等优势。为了增强其吸引力和竞争力，在未来可以从优化支撑结构设计、加强电网连接、改进预测和调度技术、建立市场机制以及与高速公路建设同步规划等方面上手，作出进一步努力，使高速公路光伏在未来得到更广泛的应用。

当然，未来主义的高速公路也会面临一系列挑战，例如昂贵的安装和维护成本等以及更多平凡的问题，比如如何清洁数十亿块太阳能电池板。这些问题为未来的研究提供了宝贵的方向。