太阳能路灯调研报告

太阳能路灯调研报告 目录 太阳能及太阳能产品 太阳能 太阳能是取之不尽、用之不竭、绿色无污染的可再生能源，是未来社会发展 X1023k w,1023k w,其中到达地球的能量8 8X 1 的主要能源之一。太阳每秒钟放射的能量大约是高达 1013kw,1013kw,相当于 6 6X 109109 吨标准煤。按此计算，一年内到达地球表面的太 阳能总量折合标准煤共 约 X 10131013 千亿吨，是目前世界主要能源探明储量的一万倍。 太阳的寿命至少尚有 4040 亿年，相 对于人类历史来说，太阳为地球提供太阳能的时 间可以说是无限的。相对于常规石化能源，太 阳能具有储量的“无限性”、存在 的普遍性、利用的清洁性和经济性等其他能源无可代替的优 点。这就决定了幵发 利用太阳能将是人类解决常规能源匮乏、枯竭，环境污染严重的最有效途 径。 我国的太阳能资源 我国具有丰富的太阳能资源，2/32/3 以上国土地面积的年总日照时间超过 5GJ/m5GJ/m2,理论储量相当于万亿吨标准煤。其中，青藏高原、西北地区、华北地区、 东北大部、云 南、广东、海南等地区年平均日照时长超过22002200 小时，属于太阳能 利用条件较好的地区。即使东南沿海等太阳能资源较匮乏的地区，年平均日辐射 量也可以达到 每平方米，而这些辐射量已经完全能够满足一个家庭的供电所需的 太阳能，这为我国太阳能产 业的发展和太阳能产品的推广提供的非常有力的条件。 太阳能产品 太阳能是指太阳的热辐射能，通常表现为太阳光。很早的时候，人类就知道 利用太阳能来取暖，晒干物品、食物等。随着科技的发展，人们对太阳能的了解 越来越深，对 太阳能的利用也不在是简单的获取热辐射能。人们利用太阳光直射 和折射的特性，将它收集起 来用来产生更高的热量；利用太阳光能激发电子运动 的特性，用它来产生电流。直到今天，太 阳能被应用于各行各业，太阳能产品也 五花八门，简单的来分，太阳能产品可分为太阳能热利 用产品和太阳能光利用产 品两大类。如太阳能热水器、太阳能取暖设备、太阳能建筑等属于太 阳能热利用 产品；而太阳能路灯、太阳能汽车、太阳能发电站等则属于太阳能光利用产品 2太阳能路灯 2.2.1 1 太阳能路灯发展背景 随着光伏发电技术的不断提高与成熟，光伏发电产品越来越丰富，也越来越 贴近人们的 生活。太阳能照明灯就是其中比较常见的一种利用太阳能发电进行照 明的的产品，由于其易于 安装，经济实用，绿色环保等优点被广泛应用与庭院照 明、景观照明、道路支干道照明等。但 是由于光伏照明系统需要光伏板及储能系 统，而普通灯泡的功率较大，光照强度较低，导致太 阳能照明灯配置较高，投资 成本较大，而有效照明时间又往往不能满足客户要求，加上太阳能 产品的不稳定 性，这就使得太阳能照明灯的应用有了很大的局限性，无法大范围的推广应用。 LEDLED 灯源的诞生，不仅给照明行业带来了革命， 也给太阳能照明的快速普及推广插 上了翅膀。 LEDLED 灯源功率低、亮度高、寿命长，很快的替代了传统灯具，广泛的应 用与照明或观景等领 域。同样的的，太阳能照明系统采用LEDLED 光源后，可降低系 统配置，提高照明时间，降低了投资成本，性价比大幅提升，推广应用更加广泛。 路灯作为城 市照明中的耗电大户， 每年耗电量占总电量的 12%12%以上,如果改用太阳 能作为能量供给，贝何 减少很大一部分电能消耗和电费支出。所以，太阳能路灯 应运而生。 2 2. 2 2 太阳能路灯系统 太阳能路灯组成 太阳能路灯系统主要由太阳能电池板、 及一些附件组成。 1 1、电池板 电池板一般采用单晶硅或多晶硅电池组件，根据不同要求，制作成不同功率 的电池板。 单晶硅电池组件转化效率较高，但是成本也较高，所以，太阳能路灯 系统一般选用多晶硅电池板。 2 2、LEDLED 灯具 LEDLED 灯具包括灯壳、反光腔、LEDLED 灯源三部分。灯壳一般采用铝合金压制成型， 表面进行 耐紫外线处理，可有效的散热，防尘、防水；LEDLED 灯源采用低压电源，安 LEDLED 灯具、灯杆、控制器、蓄电池以 全可靠，并具有发光效率咼、功耗小、寿命长、亮度咼、工作温度低等优点。 3 3、灯杆 灯杆是路灯系统的安装集成骨架，通常采用优质碳素钢通过下料、折弯、焊 接、打磨等工序制作而成，灯杆外表面进行镀锌、喷塑等处理，提高灯杆的耐腐 蚀性和美观 性。灯杆可根据不同要求，加工成不同尺寸，一般要求灯杆可抗 大风。 4 4、控制器 太阳能路灯控制器具有光控、时控、功率控制、电池过充过放保护及反接保 护等功能，是太阳能路灯的中枢神经系统。所以选择一款好的控制器，对太阳能 路灯来说至关 重要，如果预算相对富余，可选择具有 充电模式能自动追踪电池板的最大电流， 模式比其他高出 2020%左右的效率。 5 5、蓄电池 太阳能路灯所选用的蓄电池通常为普通铅酸电池或者胶体电池两类。普通铅 酸电池散热 性能较好，在高温环境下不容易起包，但在低温环境下，充放电效率 会受影响；而胶体电池抗 寒性能更好，在零下 率，但是价格更高 6 6、附件 附件包括电池箱、紧固件、电线等。 太阳能路灯工作原理 太阳能路灯工作原理为：白天，电池板吸收太阳能，转化为电能，并通过控 制器将这些电能储存在蓄电池内。晚上，蓄电池给LEDLED 灯源供电，使其发光，进 1515 度环境下，仍能保持良好的充放 电效 MCTMCT 充电模式的控制器，MCTMCT 尤其在冬季或光照不足的时期， MCTMCT 充电 1010 级 行道路照明。如果是光电互补型路灯，则需要在蓄电池储能不足的情况下，由控 制器控制市电介入，为路灯提供电源。如果为风光互补性路灯，则由风机和电池 板共同给蓄电 池充电。在光照条件不好的条件下，还有风机可以提供电能，提高 了太阳能路灯的工作稳定 性。 太阳能与普通路灯的对比 一次投资对比 以金昌地区 100100 套城市照明路灯为例，来对比太阳能路灯与普通路灯在一次 投资成本上 的差异。 要求：灯距 3030 米，灯杆高度 1010 米，灯源光照半径 1515 米，路灯平均每天工作 1010 小时。 地理条件：北纬 3838° 2929 3737”，东经 102102° 9 9 4444”，年平均峰值日照时长天, 最长连 续阴雨天数：4 4 天。 根据以上条件，我们首先可以确定两套系统所采用的灯具：太阳能路灯系统 采用 60w 24vLED60w 24vLED 灯具，普通路灯采用 250w250w 高压钠灯。其次，我们要对太阳能路 灯的电池板峰 值功率和蓄电池容量进行计算： 蓄电池容量 Q Q Q=AK TQ=AK TX (D+1)(D+1) +入 =60w=60w^ 24v24v X 10h10hX( 4+14+1)- 80%80% =125ah=125ah 其中，A ---A --- 灯具额定工作电流 T T ――灯具每天工作时长 D D---------- 连续阴雨天数 入——蓄电池放电深度 电池板峰值功率 W W W 24=A 24=AX T TX (1+(1+ 3 ) ) =60w=60w +1 1 - 24v24vX 10h10hX( 1+1+) + W=W=