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给习总的重大可行建议:光电公路建设工程 李庆宏

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文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2015-05-15 14:14:00

 给习总的重大可行建议:光电公路建设工程 李庆宏

给习总的重大可行建议:光电公路建设工程 李庆宏

作者: 文章来源:本站原创 点击数:21 更新时间:2015/5/15 10:29:07

本光电公路建设工程能实现:

1,一次性迅速解决燃油汽车空气污染,及逐步解决煤炭发电空气污染,使中国各城市空气污染减少30~50%,解决雾霾问题。

2,不但无需政府付出经济方面的代价,反而有丰厚经济收益,10年内给中国带来每年至少10万亿的经济增长。

3:提高行车安全,大大减少公路交通事故所造成的人员伤亡和经济损失;提高社会治安,以车为交通工具抢劫、警匪追逐等事情将不再发生,大有利于减少犯罪率和增加破案率。

4:覆盖公路的2千兆光纤通讯网,每隔250米一个千兆光纤+无线数据通讯基站,以2元/天的费用为全国人民提供沿公路的高速无线上网服务。

5:沿公路的小件快速自动货运系统,能以10多公斤的轨道货运机器人进行10多公斤级的小件自动货运,大大降低小件货运的能耗和人力成本,配合电子商务可使人们的生活更便利。

由于此项目规模巨大,总值约40万亿;牵涉面广,涉及电力、汽车、光伏、电脑信息、建筑、交通运输、电子商务等诸多产业,需要由习总评估决策,故特意撰写此文联系习总。请任何希望中国雾霾问题解决、经济繁荣发展的人都随喜支持这项事业。

此项目详细内容请习总先看:《李庆宏雾霾解决方案》(可百度搜索“李庆宏雾霾解决方案”或访问我新浪个人博客:http://blog.sina.com.cn/leeqinghong)

以下是本光电公路工程项目从宏观经济角度、社会总体效益方面的详细可行性分析。·概述

从宏观经济角度来讲,本光电公路工程项目的实质是将工业和民用电力来源和机动车动力来源从烧煤和烧油转成来自太阳光,及将车从各归各开改成电脑联网交通运输优化管理,由此大大提高交通运输效率和增加行车安全。

石油和煤炭都是不可再生资源,且燃油汽车和煤炭发电的空气污染健康成本很大。有研究分析表明单中国劳动力市场就因空气污染损失100万亿元(按导致人工作寿命减少5年计算)。在北京、天津等雾霾高发地区,肺癌的发生率明显高于全国平均水平。北京市肿瘤防治办公室副主任王宁说,北京市肺癌发病率由2002年的39.56/10万上升至2011年的63.09/10万,已远远高出全国平均水平。天津市的肺癌发病率约为60/10万,新发 癌症患者中有1/5为肺癌患者,且呈现明显年轻化趋势;其中男性和女性的肺癌死亡率更是位居全国第二和第一位。

污染的空气首先进入肺部,导致肺癌发病率大增,然后对身体各器官都有损害,比如生殖泌尿系统是人体代谢最快的组织,当由外界吸入的颗粒进入人体血液循环时首先要受影响的就是生殖泌尿系统,会引起一些列生殖泌尿系统病变,比如肾衰竭、尿毒症、少精、精子畸形、前列腺增生等。另外,污染的血液当然也会损害肝、心、脑等其他器官,导致各种其他健康问题。所以生活在污染空气中,即使不因为肺癌等原因而早死,也会因为身体健康的衰弱而生活快乐指数大大下降。假设空气污染导致全中国人综合生活快乐指数下降20%,那么,我们知道,我们进行经济建设等种种活动,最终目的是为了生活的幸福快乐,所以人们生活的幸福快乐指数是真正有价值的GDP指数。那么按目前中国年GDP10万亿美元计算,空气污染导致的生活快乐损失代价就是一年价值2万亿美元,这是还不算那些肺癌死亡的代价,那些很难用经济指标来衡量。

《李庆宏雾霾解决方案》中所提出的“光电公路工程”能彻底解决燃油汽车空气污染和逐步解决煤炭发电空气污染,并且不但无需政府付出经济方面的代价,反而有丰厚经济收益,建议中央政府尽快评估决策建设此工程。此光电公路工程包括两个重要组成部分:公路光伏电站和公路的电气和信息化改造。

光伏发电的投资/收益分析:

光伏板的价格、发电量、重量:目前市价不到3.5元/瓦;1平方米发电功率约150瓦,重约10公斤;只能白天发电,一天大概可按发电6小时计算,即1平方米1天约发0.9度电。目前政府对光伏发电每度补贴0.42元,加上0.5元一度的电费,总计是1度0.9元收入。

那么这样算下来1平方米光伏板目前市价是约520元,一年发电收入约295元,

光伏板所发电是直流电,还要加些其他设备(主要是并网逆变器)才能并入国家电网。

总计:如果我们生产或采购了150亿平方米光伏板,其总价是7.875万亿元,加配套的并网逆变器、及支架、旋转追日电机、电动尘雪刮、避雷针等设备和安装费用等等总计不应超过14万亿,每年发电约4.9万亿度,电费收入4.4万亿元。所增的维护费不应超过一年4000亿(与下面的供电系统一起维护可大大节省总的维护费)。即总计150亿平方米的公路光伏电站,14万亿元成本,每年4万亿收入,3.5年收回成本;以后每年4万亿利润。

如此配合水电站,让水电站白天蓄水晚上发电,可彻底解决中国的煤炭发电空气污染问题。

建设这个公路光伏电站本身无任何技术难度,唯一的问题就是目前全世界光伏年产量只是1亿多平方米(约200亿瓦),远不够计划所需。

生产光伏板的原材料是多晶硅,生产多晶硅的原材料是石英砂(二氧化硅),也即生产玻璃的原材料,目前 中国每年玻璃(二氧化硅)产量是3000多万吨,全球一年多晶硅(纯硅)产量是约20万吨,生产约1亿多平方米光伏板。总之生产光伏板的原材料石英砂方面不是瓶颈,扩大光伏板产量主要需要的是大量投资,用于雇佣技术人员、建设厂房设备生产线、和购买原材料等。当然还要建研发中心进一步提高光电转换效率和降低生产成本。

公路供电和信息系统建设的投资/收益分析

公路供电和信息系统的投资/收益在各城市效果不一,在经济发达,路少车多的城市,比如北上广深,供电和信息系统的建设成本只是折合每车约3万元,比政府给电动汽车的补贴还低,并且其后营运中有丰厚收益;在路多车少的城市则建设成本折合每车费用就较高了,其后营运则仍然能保本。

总计估算:双向四车道公路,沿车道架设4对供电轨道、2条1G光纤、及覆盖四车道的有机玻璃天棚,加上沿途配套的变电站(平均每公里最大供电量2000千瓦)、光纤+无线数据通讯基站(平均每公里4个基站)、电脑联网交通运输优化管理中心(平均每1000公里1个),平均1公里建设成本为750万;双向二车道公路,供电轨道改为2对,平均每公里最大供电量1000千瓦,其余同双向四车道,平均1公里建设成本500万。

那么北京大概有2万公里的公路,虽然有些公路可能不需要铺,或只需要双向2车道,但有很多停车场需要铺,故总计还是要按1500亿算。这儿有人也许会问那现有宽于双向四车道的公路,多余的车道怎么办?答案是多半改成停车场,或用于建配套设施(变电站、交管中心、维护站)。到时实际情况会是双向6车道或8车道公路,中间4车道用于高速行车,边上2~4车道用于慢速行车或停车。

那么北京有大约500万辆车,1500亿的公路供电和信息系统折算到每车只是3万元开户费。目前北京、上海等城市各级政府给每辆电动汽车超过3万元的补贴,及一些其他优惠。那么这种外接电动力车比蓄电池车更环保( 蓄电池的生产要消耗资源并有少许污染),故本身比蓄电池车更值得政府补贴。

这个开户费是用于抵建设成本,所以是一次性征收,用户比如若先是买了辆2万元的纯外接电动力车,过几年后又换成辆10多万的蓄电池/外接电混合动力车,无需另交开户费。

所以在北上广深等路少车多的城市,这个公路供电及信息系统的建设成本是可以迅速收回的,但在路多车少的城市则不一定。

我们来研究一下全国平均状况:全国估计大约200万公里双向4车道,200万公里双向2车道,总计需要25万亿元完成这全国公路的电气及信息化改造。

目前中国汽车数量是约1.6亿辆,加上电瓶车、拖拉机等超过2亿辆,但考虑到以下3个原因:

①美国平均约每个人一辆车,美国的人均GDP是5万美元,中国的人均GDP正在迅速增长,目前是1万美元;

②电脑联网交通运输优化管理系统可大大提高行车效率、减少拥堵,使得公路上可以跑更多车;

③这种新的外接电动力车本身成本低,且绿色环保,数量增多不增加城市空气污染成本。

所以估计未来中国将很快就可以达到平均每个家庭一辆的水平。故这儿按全中国5亿辆外接电动力车算。折算下来平均是每车5万元的开户费。

由于这外接电动力车本身只要2万元,那么加上5万元使用公路供电及信息系统的开户费,仍然远比蓄电池车便宜,也比燃油车便宜和代价小。

在把中国400万公里公路差不多都改造成电气化公路的情况下,外接电动力车比蓄电池车更方便:因为前者不需要充电,而后者需要付出充电等待时间和充电站地皮占用这两个代价,这两个代价其实非常大。

公路供电及信息系统的营运收益

按全国5亿辆车,平均每车1年跑1万公里,每跑100公里耗电15度计算,1年总耗电7500亿度,2元1度即1.5万亿元,这是为全中国所有公路车提供行驶动力的收入。这个2元1度的收费标准意味着以小车为主的私家车车主每跑100公里只要耗电12~15度,花费24~30元,低于目前跑100公里大约烧8升油花费50元的代价。

另外,全国可能还会有平均每个家庭1辆,及不少商家都可能需要的轨道货运小机器人,按5亿台,平均每台1年跑1万公里,每跑100公里耗电1度,及收1元轨道磨损费+智能管理费计算,1年耗电500亿度,总收入1500亿元。从宏观经济角度讲,这是以10多公斤的小车来运10多公斤的货物,以电脑而不是人力来运送货物,所以大大节约能耗和人力成本。

每辆车都必须加入交通运输联网优化管理系统,包括交通运输管理方面的无线数据通讯费及电脑辅助行车服务,这不宜按数据流量算(不然乘客会头痛,怕在与管理中心交互时费用会增多),故准备按天算:2元/天。这是5亿用户都必须要使用的服务,1年3650亿元。这个费用与其所提供的服务(大大提高行车效率、和提高行车安全)相比当然是偏低的,但定得高的话难免被别人说我们借垄断赚高额利润。这个费用也适合按里程算,也即比如每帮用户进行10公里的交通运输线路管理和行车服务收费1元,那么按5亿辆车,平均每车1年跑1万公里收入就是5000亿元。但这种方式可能会有一个问题:即乘客可能会担心这种方式下我们作为营运方会故意安排乘客走路程较远的线路(因为最近的线路有可能会比较拥堵,这种情况是时常可能发生的),为避免乘客这种担心,所以估计还是准备按天算,这样对营运方和乘客也都比较简单。

这个系统当然可顺便提供车和沿公路行人的互联网接入服务,因为交通运输管理方面的数据通讯不计流量,那么这个互联网数据通讯也没法计流量,故也只能按天算:2元/天。这个网的通讯质量可能会类似目前的4G网,但其建设营运和供电系统同时进行,所以很多成本就可打入供电系统了,所以我们可以以2元/天的价钱提供互联网接入服务。这不是用户必须接受的服务,但估计绝大部分市民会使用,因为这样市民只要在路上拿个手机就能高速上网了。并且每个 人就算不开车,但总要过马路吧?因为很难期望车主在习惯于让车自动驾驶以后时还会随时看着前方,所以市民过马路得佩戴无线终端以便沿路自动驾驶的车载电脑能自动停让将成为通行的准则。所以到时估计全中国几乎每个人都会要成为这个网的用户的,我们按10亿用户计算,但对其中5亿本身已是2元/天交通运输联网优化管理系统用户的车主,我看这互联网服务按1元/天算就可以了,总计一年5475亿元。

可能还有一些给宠物、或者老人、小孩佩戴的纯过马路终端(比如装于脖圈或手表),因为占用的数据通讯量低,所以入网费也低:大概准备0.5元/天。用户量大概2亿。1年365亿元。

总计:全国为车供电、轨道机器人小件货运、交通运输联网优化管理服务、互联网接入服务一年收入约15000+1500+3650+5475+365=25990亿元。

其中耗电7500+500=8000亿度,按1度电成本0.5元计算,即4000亿元。

这400万公里的公路供电系统、光纤+无线通讯系统、公路上方150亿平方米的光伏电站合在一起维护,可以采用类似大楼或小区保安用摄像头监控等方式,效率非常高,总计维护费按平均1公里1年10万元计算,也只不过是1年4000亿元。

全国总计4万个交通运输联网优化管理中心,按平均1个1年1千万元营运费计算,1年4000亿元。

总计光电公路年营运收益:

44000亿公路光伏发电收益+25990亿公路供电及信息系统收益-4000亿电费-4000亿维护费-4000营运费=57990亿元。

这是按政府继续保持对光伏发电每度0.42元补贴计算的收益,如果到时政府不再补贴,年收益会减少2万亿元。需要指出的是这个补贴本身是有道理的,因为煤炭发电空气污染造成的健康损失代价远高于一年2万亿。但如果从政府本身的收益来分析,这个补贴当然是可以不纳入计算的。

另外一个需要指出的是:这1年8000亿的营运维护成本,其中很大一部分是工资,比如可能是在全国雇佣员工400万人,平均每个员工每年10万元工资。那么这个成本,从整个国家的宏观经济角度讲,是乐意付出的代价,因为目前中国本来就有很大人口的就业需求。有些是本身正在付出的代价,比如公路维护,还有交通局、交警队。到时交警队就应该交通运输联网优化管理中心的主管,公司则配一些电脑网络技术人员,和少量协管员,日常的交通运输管理是可以交给电脑的。

与蓄电池车方案的比较

由于燃油汽车空气污染所导致的健康成本太高,以电动车替代燃油车是大势所趋。那么同样是电动,本供电公路方案与蓄电池车方案哪个更好呢?肯定是以供电公路为主,以蓄电池为辅作为车越野动力,是最佳方案。

下面就建供电公路的方案和不建供电公路的纯蓄电池车方案作一详细比较:

这个供电公路方案本身并不排斥车装蓄电池,而认为车装蓄电池是有益的补充。但因为之前人们没考虑到这个工程,一直在把努力方向放在以蓄电池车替代燃油汽车上,所以有的人可能容易先入为主的认为纯蓄电池车方案比供电公路方案好。事实上我们仔细研究就会发现:供电公路方案比蓄电池车方案好得多,既远比蓄电池车方案便宜,又有蓄电池车方案所无法提供的附带优势。

①解决燃油汽车空气污染的时间比较:供电公路远快于蓄电池车。

到目前为止,以蓄电池车替代全部燃油车的日子还根本无法预测(中国2014年卖了8万多辆蓄电池车),而此供电公路工程2年就能建成,一建成后立刻可以用配套的外接电动力车替代全部燃油车。

②建设成本比较:蓄电池车方案北京6000亿,供电公路北京1500亿。

目前启辰晨风电动汽车售价20多万,特斯拉Model S售价80多万。即使蓄电池技术进步,再怎么样估计也得按每辆比2万元的外接电动力车贵10万元计算,北京若要用500万辆蓄电池车替代目前500万辆燃油汽车就要比用这种外接电动力 车多5000亿,加上沿路配套的充电站电力设备、充电站建设等费用预计不会少于1000亿,总计费用6000亿远大于建这个供电系统。供电公路的建设成本北京2万公里约1500亿。

如果北京以500万辆蓄电池车替代500万辆燃油汽车,那么沿路所需配套的电力设备与建设供电公路准备给500万辆车提供行驶电力,设备成本是一样的,然后,还有充电站的地皮占用,和充电等待时间这两个严重问题。

③营运成本比较:蓄电池车的充电时间占用成本、充电站地皮占用、充电站营运维护等费用,代价会远远高于供电公路的维护成本。另外,蓄电池的充电次数是有限的(1000~2000次),大致的估计是10年换一次,费用10万元。

供电公路的建设将使得蓄电池/外接电混合动力车可以边跑边充电,或在配套停车场充电,无需专门建设充电站,这是大有利于蓄电池车的生产销售的。

而纯蓄电池车的方案中,会有充电等待时间和充电站的地皮占用两个大大增加使用成本的严重问题。

蓄电池车的充电比加油慢得多,假设要实现一次充电续航300公里,那么要有45度电容量的蓄电池。那么即使以功率100千瓦的充电桩给车充电,并且电池性能进步到可以这么快地充电,也需要将近30分钟。现在加油1~2分钟,那排 下队,就算前面有几辆车,大家还能等,但如果每车要30分钟,排队等的话……我想对于大多数人来说都是很难忍受的。这还是考虑蓄电池技术进步后的效果,目前45度电容量的蓄电池30分钟是充不满的。

由于充电时间长,也即车在充电站所需呆的时间长,那么同样为给车补充动力,充电站的占地面积要远比加油站大。否则如果一个充电站也像加油站那样4个充电点,半小时1辆1小时充8车,就算一天营业12小时也只能充96车,如果北京500万辆蓄电池车,若按5天充一次电算一天要充100万车,像现有加油站那样规模的充电站会需要1万个,或者就算有一天电池性能进步到只需15分钟,也需要5000个,那么北京还有多少地皮可以用来做充电站?

尤其从宏观经济角度讲,因为供电公路的维护成本主要只是人员工资,而蓄电池方案充电站地皮占用将比加油站大多了,那么现在各大城市缺的是地皮还是人工呢?我想对于各城市政府来说解决一些下岗工人的就业问题是大家都很开心的事情,要腾出一堆地皮来建充电站可不那么容易。

④供电公路的重大附带优势之一:电脑联网交通运输优化管理系统。

作为这个供电公路建设的内容之一:覆盖公路的光纤+无线数据通讯网。及电脑联网交通运输优化管理系统,将能有效提高交通运输效率,解决拥堵问题、提高车速、降低买车和用车成本。

并且这个供电轨道系统还提供了一个车在公路上位置的精确定位手段,由此可以很容易地实现电脑自动驾驶。这电脑自动驾驶与电脑联网交通运输优化管理系统配合起来简直是完美之极,不但大大提高交通运输效率、还能减少或甚至彻底消除车与车相撞的交通事故。

⑤供电公路的重大附带优势之二:与公路光伏电站一起维护。

从总的空气污染状况看,将车从燃油驱动改成电力驱动的环保意义主要是从在公路上烧7~8升油改成在火电站烧4~5公斤煤,好是好一点,但好不了太多。

之前光伏业在如新疆沙漠等荒漠、或者城市住宅楼顶铺光伏板发电,但城市住宅楼顶没规模效益难以很快铺太多;新疆沙漠之类又离用电中心太远,而且沙漠有沙尘暴也不是随便哪儿都能铺。现在利用公路上方空间,公路是连接住宅、工厂等用电中心的,公路光伏所发电力首先就近提供给路上车,然后提供给附近住宅工厂,效率非常高。所以这个公路光伏电站是非常有价值的。

那么公路上方150亿平方米光伏电站,大概需要在100~150万公里公路上方铺光伏板,与供电公路一起营运维护,两者总的营运维护成本也只是1年8000亿。

而如果采用纯蓄电池车方案,那么,要不要建这个公路光伏电站?

⑥供电公路的重大附带优势之三:沿公路的小件自动货运系统。

从宏观经济角度讲,这个小件自动货运系统以10多公斤的小车来运10多公斤的货物,以电脑而不是人力来运送货物,所以大大节约能耗和人力成本。配合电子商务能使人们的生活更加便利,轻松安逸。

⑦供电公路方案的唯一缺点容易弥补。

供电公路方案的唯一缺点是其配套外接电动力车需要连接供电轨道才能开,因此比如要去跑农村土路,或去跑草原、戈壁就不行了。对此,可以采用蓄电池/外接电混合动力车。

预计本公路供电系统建设完成后大家都使用外接电动力车,有钱的多装蓄电池,便于越野旅游,没钱的少装蓄电,蓄电池的量会成为衡量一部车价值的主要标准之一。

公路供电系统将使得蓄电池/外接电混合动力车可以边跑边充电,或在配套停车场充电,无需建设专门的充电站,这是大有利于蓄电池车的生产销售的。

所以,从各种角度看,肯定是以供电公路为主,以蓄电池为辅助,是替代燃油汽车的最佳解决方案。

预计这个公路供电系统的建设将导致一个2.5亿辆价钱10万以上的蓄电池/外接电混合动力车市场,和2.5亿辆价钱2~5万的纯外接电动力车市场。

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