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太阳能亮化工程

作者:凯发k8客户端    发布时间:2020-07-22 20:44    

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  太阳能亮化工程(照明系统)一般由灯杆,太阳能电池组件蓄电池、太阳能控制器以及光源(灯具)组成。它的工作原理是:由太阳能电池板作为发电系统,让电池板电源经过功率二极管及控制系统给蓄电池充电,当蓄电池电源达到一定程度时,控制系统内设的自动保护系统动作,电池板自动切断电源,实行自动保护。到晚上,太阳能电池板又起到了光控作用,给控制系统发出指令,此时控制系统自动开启,输出电压,使各式灯具达到设计的照明效果,并可调节所需的照明时间。太阳能亮化照明技术具有一次性投资、无长期运行费用、安装方便、使用寿命长等特点,不会对原有植被、环境造成破坏。适用场所:城市道路,人行道,广场,学校,公园,庭院,居住区,厂区以及其他需要室外照明的场所。

  排放量已经处于世界第二,其他温室气体的排放量也居高不下,限排压力很大。受《京都议定书》的影响,今后我国开发火力发电,特别是燃煤发电将受到极大地制约,火电未来发展的优势已经丧失。可见,大力发展可再生能源势在必行,同常规的可再生能源相比,太阳能是一种理想的可再生能源,也是可再生能源中极为重要的一种。开发利用太阳能的主要途径是光伏发电,它具有无噪声,无污染,能量随处可得且取之不尽,用之不竭、清洁的永久能源。不受地域限制,可以无人值守,建设周期短,规模设计自由度大等,这些优点都是常规发电和其他发电方式无法比拟的。开发利用太阳能已成为世界上许多国家可持续发展的重要战略决策。

  我国是世界上太阳能资源非常丰富的国家之一,全年辐射总量为917~2333kwh/m

  ,年日照时数在2200h以上地区约占国土面积的2/3以上,年辐射量超过600MJ/m

  ,每年地表吸收的太阳能相当于17万亿标准煤的能量,约等于上万个三峡工程发电量的总和。太阳能光伏发电的利用在我国有着巨大的发展潜力,同时节能减排已成为当今世界的共识。由此可见,大力发展太阳能光伏发电对减少二氧化碳排量,减缓全球气候变暖有着深远的意义。

  太阳能光伏发电利用主要有两种技术途径,分别为离网光伏发电和并网光伏发电两大类;离网光伏发电又包括太阳能路灯、太阳能庭院灯、风光互补路灯、太阳能交通信号灯等。太阳能路灯照明系统主要以太阳光为能源,白天充电、晚上使用,无需复杂昂贵的管线铺设,可任意调整灯具的布局,安全节能无污染,不消耗常规电能,无需人工操作与维护,工作稳定可靠,节省电费,适用于居民小区、别墅、公园、广场等公共场所道路照明。尤其适合安装在交通不便的偏远山区河不方便接入市电的地区。同时太阳能路灯照明也越来越成为城市美化建设不可缺少的一部分,具有广阔的市场前景。

  由于太阳能路灯照明系统国家没有出台正式的相关标准,所以以下部分标准本项目只能以现有国家标准及行业标准作为参考与借鉴。

  1、《地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型》GB/T 9535-1998

  2、《晶体硅光伏(PV)方阵I-V特性的现场测量》GB/T18210-2000

  3、《光伏器件第一部分:光伏电流-电压特性的测量》GB/T6495.1-1996

  4、《光伏器件第三部分:地面用光伏器件的测量原理及标准光谱辅照度数据》GB/T6495.3-1996

  7、《金属覆盖及其他有关覆盖层维氏和努氏显微硬度试验》GB/T9700

  12、《太阳能照明系统第1部分:配置与设计》DB53/T 576.1-2014

  13、《太阳能照明系统第2部分:施工与验收》DB53/T 576.2-2014

  近年来我国太阳能电池的生产能力猛增,其产品价格也由“七五”初期的生产具有功率为1W的太阳能电池价格80元,下降到40元以下。使得推广使用太阳能光电应用产品的价格瓶颈得到基本解决,不再因太阳能光电产品的高价而制约其产品的推广,使可望不可及变为迅速普及。预计到21世纪二三十年代,太阳能发电成本有可能降低到常规电价的水平。采用太阳能灯光亮化工程,每年可节省大量的资金,既亮化了环境,又生态地发展了环境,并充分地利用了能源,是世界上最合理的发展方向。

  在普通照明系统中我们需要投入灯具、管线铺设、控制柜、电器光源(即照明灯)。在使用时用户要交纳电费、供电部门要对设备进行日常维护及维修而支付维修费。在太阳能照明系统中我们只需投入太阳能装置(含蓄电池)及太阳能节能灯。因为太阳能照明系统是一次性投入,因此在使用时用户不需要交纳电费及维修费。

  利用太阳能发电的经济性在很多情况下要优于常规的供电方式。太阳能照明系统运行成本低,不需要增添燃料或其他能源(如水源或核材料等);太阳能照明系统设备可自动运行,适于在无人职守站使用;太阳能照明系统设备少且系统可连续工作,不需要经常维护,使用寿命超过数十年(根据配置和型号不同,遇有阴雨天气,可持续工作10天左右。太阳能电池可用15-20年。);太阳能照明电源系统采用直流输出低电压方式,十分稳定,安全可靠(太阳能照明系统的充电、放电过程皆在低压12V、24V状态下进行,对人体没有伤害。);太阳能照明系统无需为引接入电网而修路,在没有电网的地方,太阳能为灵活选取站址提供可能。施工快捷、方便,每一个太阳能照明系统都是一个独立的照明单元,充电、放电、控制都是独立完成,无需挖沟、布线、回填,即时安装,即时应用。

  除了直接的经济效益以外,太阳能照明系统还有很多间接优点。如在其他一些供电系统中,往往由于突发断电或供电设备损坏而立即造成巨大的经济损失(我国在2008年2月份南方出现的雨雪冰冻灾害就是很好的例证)。而太阳能照明系统或局部独立或个体独立,因此太阳能系统不会因局部出现断电而引起巨大的经济损失可能,从而能保证工作的稳定进行。同时也特别适用分散地点及远离配变电站的山区、农村居民及单位。

  以太阳光作为能源,清洁、环保对环境无任何污染,符合当今社会发展方向,充分体现绿色照明的概念,给人以全身心的视觉感受。太阳能照明是未来户外照明的发展方向和照明灯具中的一枝新秀,是一种理想的绿色的照明灯具。它融入了新能源新技术的概念。

  随着现代工业的发展,全球能源危机和大气污染问题日益突出,太阳能作为理想的可再生能源受到了许多国家的重视。太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模逐步扩大。世界光电组件在过去15年平均增长率约15%。20世纪90年代后期,发展更加迅速,1999年光电组件生产达到200兆瓦。商品化电池效率从10%-13%提高到13%-15%,生产规模从1-5兆瓦/年发展到5-25兆瓦/年,并正在向50兆瓦甚至100兆瓦扩大。光电组件的生产成本降到3000美元/千瓦以下。近几年,全世界太阳能电池的生产量平均每年增长近40%,2004年全世界生产总量更达1000兆瓦。发展中国家印度处于领先地位,有50多家公司从事与光电发电技术有关的制造业,其中有6个太阳能电池制造厂和12个组件生产厂,年生产组件11兆瓦,累计装机容量约40兆瓦。21世纪以来,一些发达国家纷纷制定了发展包括太阳能电池在内的可再生能源计划。太阳能电池的研究和生产在欧洲、美洲、亚洲大规模铺开。美国和日本为争夺世界光电市场的霸主地位,争相出台太阳能技术的研究开发计划,如到2010年,美国计划累积安装4600兆瓦(含百万屋顶计划);日本计划累计安装5000兆瓦(NEDO日本新阳光计划)。

  我国太阳能电池的研究始于1958年,1959年研制成功第1个有实用价值的太阳能电池。1971年3月首次成功地应用于我国第2颗卫星上,1973年太阳能电池开始在地面应用,1979年开始生产单晶硅太阳能电池。中国的光电产业的发展有2次跳跃,第一次是在20世纪80年代末,我国的改革开放正处于蓬勃发展时期,国内先后引进了多条太阳能电池生产线,使我国的太阳能电池生产能力由原来的3个小厂的几百千瓦一下子上升到6个厂的4.5兆瓦,引进的太阳能电池生产设备和生产线的投资主要来自中央政府、地方政府、国家工业部委和国家大型企业。第二次光电产业的大发展在2000年以后,主要是受到国际大环境的影响、国际项目/政府项目的启动和市场的拉动。2002年由国家发改委负责实施的“光明工程”送电到乡和即将实施的送电到村工程,均采用了太阳能光伏发电技术。由于我国西部人口密度小,居住分散,同时又拥有丰富的太阳能资源。太阳能光伏发电是即廉价又清洁的能源选择。在可再生能源中,太阳能取之不尽,清洁安全,是理想的可再生能源。我国的太阳能资源比较丰富,且分布范围较广,太阳能光电发电的发展潜力巨大。

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  刘文武.农村太阳能LED路灯控制系统设计[J].洛阳师范学院学报,2014,05:44-48.

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