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太阳能路灯照明推广应用可行性探讨
发布者:admin 发布时间: 阅读:12844

太阳能路灯照明推广应用可行性探讨
保定市路灯所管理处  赵万增  王艳平
一、  城市路灯照明现状
城市照明是城市的眼睛,代表着城市的形象,关系到市民的出行安全,关系到社会治安和社会稳定,代表着城市的现代化水平。
目前城市路灯照明,大量使用高压钠灯、高压汞灯、金卤灯等金属气体放电灯,这种光源亮度高、光色好、寿命长,但消耗着大量的电能。据不完全统计,全国城市路灯照明总数在600万盏以上,并且每年以10%的速度递增,城市照明耗电量占全国总电力的30%,电费达285亿元,是三峡水利发电能力840亿度的2倍多,是一笔巨大的开支。仅保定市而言,就有路灯2万盏,每年电费达1200万元以上。随着城市建设的发展,路灯也会愈来愈多,电费的开支成为市财政的沉重负担。而当前国家电力供应形势紧张,电力短缺正困扰着我国经济的发展,所以国家在优先发展能源基础设施建设,大力调整产业结构的同时,鼓励开发新能源,鼓励利用可再生能源的利用。
二、太阳能路灯的工作原理及设计要求
太阳能做为一种环保绿色可再生能源,仅每天辐射到地球表面的辐射能就等于2.5亿万桶石油的能量,可谓取之不尽、用之不竭,因此开发利用太阳能,用于城市路灯照明可以做为缓解当前电力紧张的措施之一,它有着广泛的社会效益和巨大的经济效益。太阳能路灯主要由太阳能光伏电池板,LED发光体或无极灯、低压钠灯作为发光源,阀控密封铅酸电池(免维护电池)智能控制器及路灯钢杆组成。其工作原理就是在阳光的照射下,太阳能光伏电池板产生电能给蓄电池充电。当黑夜降临,光照低于2lux时智能控制器控制LED发光体点亮,用于城市道路照明;当天空逐渐明亮,照度高于10lu时智能控制器关断发光体,路灯退出运行。为保证蓄电池的正常工作,智能控制器还应具有防止过充、过放反接保护和光控、时控、温度补偿、防雷等功能。为了保证太阳能路灯能正常工作,在设计太阳能路灯的配置时应考虑到连续阴天的影响,故此,选用太阳能光伏电池的规格和阀控密封蓄电池容量时应不低于3倍于LED发光体的功率,以保证连续阴天3—5天以上,太阳能路灯能正常照明。在配制太阳能电池板时应考虑到路灯钢杆的抗风能力不低于27米/秒的风速。太阳能电池板的倾斜角度应根据安装使用地点的纬度不同而适度调整,以在冬天最大限度地获取阳光照射能量。
三、  应用太阳能路灯的优势和不足
太阳能路灯做为城市道路照明是绿色、洁静的可再生能源,节能、环保,又不用开沟、布线,减少大量的土方施工量,不用建设相应的电力配套设施,可以节省大量的施工费用和缩短施工工期,并且无需电费支出。而且太阳能光伏电池板可使用寿命10—15年,LED发光体可用10年,一次投资长期受益。但是也存在不足,首先LED的光照度与钠灯相比还存在很大差距,LED的光衰严重,光线的穿透力较差,在雾天更显突出,但随着科学的发展技术的进步,近期将得到改善。在控制方式上,由于各个控制器参数不同,各个路灯在开关灯时间上也会有一定的差异,一致性较差。太阳能光伏电池板的价格较贵,每瓦达36元左右,每基太阳能路灯配制不同,造价达1—2万元,一次性投资较高。又因阀控密封蓄电池使用寿命2—3年,购置成本1000元—2000元,开支费用也不可小觑。
四、  太阳能路灯的推广应用前景
虽然太阳能路灯的推广应用目前还存在一些技术问题,但是随着市场的完善和科技的进步,近几年将有突破性进展,首先LED发光体的研究,世界及国内各大公司及科研院所投入大量人力、物力,技术水平日新月异。日本在1998年,美国在2000年,中国在2003年6月都分别启动了“国家半导体照明工程”,LED的产量每年递增30%,专家预测,我国2005—2015年仅半导体照明就可节电4000亿度,节省电费2600亿元,可创1500亿元产值,今年1W以上的大功率(HB—LED)发光管,发光强度已达到20000Mcd,并且已经面市。很快在发光强度等方面达到普及应用的要求。
太阳能光伏电池板的的造价也随科技的进步,光效的提高而逐步降低,产品价格降低指日可待。随着价格的降低,太阳能光效利用的提高,太阳能的可再生性,清洁无污染,LED环保节能等优点更加突出,与世界性的能源电力紧张相比,利用太阳能路灯照明将成为方兴未艾的产业,必将带来巨大的经济效益和社会效益。
 
 
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