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浅析太阳能路灯在道路照明中的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2012-05-25  来源:无锡市照明管理处(214001)  作者:过品涛  浏览次数:3398
核心提示:随着世界能源危机的加剧,各国都在寻求解决能源危机的办法,太阳能是地球上最直接最普遍也是最清洁的能源,太阳能作为一种巨量可再生能源,每天达到地球表面的辐射能大约等于2.5亿万桶石油,可以说是取之不尽、用之不竭。有效利用太阳能对于建设节约型社会,促进经济社会的持续发展具有重要的战略意义。本文主要通过无锡会岸路使用太阳能路灯工程实例的分析,对目前太阳能路灯使用过程中的一些问题进行探讨。

摘 要:随着世界能源危机的加剧,各国都在寻求解决能源危机的办法,太阳能是地球上最直接最普遍也是最清洁的能源,太阳能作为一种巨量可再生能源,每天达到地球表面的辐射能大约等于2.5亿万桶石油,可以说是取之不尽、用之不竭。有效利用太阳能对于建设节约型社会,促进经济社会的持续发展具有重要的战略意义。本文主要通过无锡会岸路使用太阳能路灯工程实例的分析,对目前太阳能路灯使用过程中的一些问题进行探讨。

关键词:太阳能路灯 道路照明 节能

随着太阳能技术的逐步成熟,成本的降低,太阳能照明将获得快速发展,发挥出越来越大的社会效益和经济效益。下面我就无锡使用太阳能路灯的实例分析一下太阳能在城市照明领域的运用。

会岸路长1.2公里,单块板结构,双向四车道,路宽18米,设计标准为城市支路,其道路照明方式为道路两侧交错布置8米高太阳能路灯,间距为24米,使用光源为70W金卤灯。自工程竣工至今的一年多时间里,我们对这条的太阳能路灯运行情况作了跟踪测试:

在2008年初厂家对光源作了更换将70W金卤灯,换成了50W高频无极灯。我们对此又进行了测试:

一、使用效果分析

从测试结果可以看出在使用70W金卤灯时亮灯初期平均照度指标接近8-10Lux城市支路的设计标准,但是后半夜由于电力不足照度急剧下降。而改用50W高频无极灯后,后半夜平均照度虽然没有出现明显下降,但只能维持在2-4Lux的水平。数据说明该路段的太阳能路灯系统还不能满足设计标准。

其实这也是目前大多数太阳能路灯存在的问题。太阳能路灯的工作原理是,利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池,白天太阳能电池板接收太阳辐射能并转化为电能输出,经过充放电控制器储存在蓄电池中,夜晚当照度逐渐降低至一定值时,蓄电池对灯头放电。因此在光到电,电再到光的转换过程中效率极为重要。首先光到电,这类技术掌握在少数大公司手中,目前主流产品每平方太阳能板采集值功率为130-150W,上述实例中采用的就是2平方米的该类太阳能板,在效率一定的情况下要提高电量只能增大太阳能板面积,但带来结构和外观的弊端是显而易见的;其次是电到光,这是一直伴随着我们照明行业发展的问题,目前高压钠灯是效率最高的产品,但是仅有大于70W功率的产品。

另外蓄电池充放电控制器在临界触发状态持续工作,造成相当数量路灯在开关灯时,长时间闪烁,造成的后果是使光能使用寿命缩短。因此该太阳能路灯在开关控制及蓄电池保护装置的电路设计还有待完善。

二、与普通路灯造价分析

以会岸路在2006年造价分析如下表所示:

按表列数据,太阳灯路灯一次投入的费用,要等到12年以后才能在电费上得到回报,另外值得关注的问题是:目前市场上蓄电池的使用寿命理论上是 5年,实际上是3到4年(从家用电动车使用状况可知),远远小于灯杆灯具的小修理周期12至15年。因此就目前而言,太阳能路灯在使用上陷入了“省电不省钱”窘境。

三、建议与思考

太阳能路灯作为城市照明的一种新型方式,具有他显著的优势:节约能源、降低电缆偷盗、施工灵活自成系统。但是作为城市的基础设施大规模推广它还面临许多技术问题需要解决。因此对于太阳能路灯的使用有以下建议

1、针对太阳能照明应用中存在技术障碍、成本高等问题,由政府主管部门、城市照明管理部门以及太阳能研发机构和企业加强政产学研合作,共同攻关,发挥光伏产业优势,促进太阳能在城市照明中的推广应用。政府相应予以扶持,加强研发力量与专业部门的合作开发,给予财政税收等方面的支持。

2、充分发挥太阳能照明的优点,选择适宜的场地推广太阳能路灯应用。从城市照明实际来看,目前在城市支路、相对边远的山区、照度要求较低的公共休闲公园及人流量稀少容易发生电缆偷盗的地方、不具备供电条件的场所可尝试使用太阳能路灯。

3、为方便维护管理,尽可能使用太阳能集中供电方式,不妨考虑在城市广场把太阳能板结合在景观建筑、长廊、休息亭等结构中,然后把收集的电能集中到专门的配电房,再在夜间供给广场的各类灯具使用,营造出一个绿色节能的城市广场。

4、就目前存在技术问题,应该考虑将太阳能技术与LED路灯、大功率节能灯、高频无极灯技术相结合,作为太阳能路灯的发展方向,着重开发中低功率路灯(相当于普通150W及以下的路灯)。

5、开发与太阳能路灯相匹配的控制技术,实现太阳能路灯的可靠开启与关闭,要做到既能根据照度的要求实现智能开灯,又要在特殊条件下(比如防空)实现统一关闭。

总之,太阳能对于我国不断增长的能源需求是一项不可忽视的补充,太阳能路灯也是城市照明发展的新方向。作为一名从事城市照明行业的工作者,我期待着在太阳能技术领域里的新突破,为城市照明事业带来划时代的发展。

 
 
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