风能和太阳能在路灯系统中的综合应用
太阳能风能发电技术与LED照明的结合应用
各部分功能为：叶片用来接受风力并通过机头转为电能； 尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转 体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头 的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。
3.8 太阳能风能发电技术与LED照明的结合应用 风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13～25V变化的交流
风光互补道路照明系统实景
3.8 太阳能风能发电技术与LED照明的结合应用
3.8 太阳能风能发电技术与LED照明的结合应用
3.8 太阳能风能发电技术与LED照明的结合应用
3.8 太阳能风能发电技术与LED照明的结合应用
3.8 太阳能风能发电技术与LED照明的结合应用
太阳能景观灯
3.8 太阳能风能发电技术与LED照明的结合应用
太阳能照明灯
3.8 太阳能风能发电技术与LED照明的结合应用
太阳能作为能源给照明系统供电的基本原理
白天将太阳能转化为电能，同时将电能储存到蓄电池。到照明系统需
要工作时，通过工作电路将蓄电池的直流电变换为交流电进行点灯。
3.8 太阳能风能发电技术与LED照明的结合应用
一次能源
再生能源 非再生能源
（太阳能、水能、风能、 生物质能、潮汐能等 ）
（原煤、原油、天然气、 油页岩、核能等 ）
3.8 太阳能风能发电技术与LED照明的结合应用
•广义太阳能包括：地球 上的风能、水能、海洋温 差能、波浪能和生物质能 以及部分潮汐能,化石燃 料（如煤、石油、天然气 等）。 •狭义的太阳能则限于太 阳辐射能的光热、光电和 光化学的直接转换。 地球上的能流图
风 能
潮汐能
地热能
太阳能
3.8 太阳能风能发电技术与LED照明的结合应用
路灯节能方案
（1）加强路灯节能技术人才的培养，提高行业整体水平。
（2）通过多种渠道宣传节能照明理念，提高公众的节能意识。
（3）加强与高校、科研院所的合作，推动路灯节能技术的创新与发展。
四、实施与保障
1.制定详细的实施方案，明确责任主体、时间表和推进措施。
2.加强与相关部门的沟通协调，确保方案的实施效果。
2.保障道路照明质量，满足交通安全需求。
3.提高路灯设施的运行维护水平，延长使用寿命。
4.推广绿色照明理念，助力我国节能减排事业。
三、方案内容
1.路灯选型及设计优化
（1）选用高效节能的路灯产品，如LED路灯、高压钠灯等。
（2）根据道路等级、功能、交通流量等因素，合理确定路灯的安装间距、高度和照明功率密度。
3.完善路灯节能政策体系，为方案的实施提供政策支持。
4.建立健全考核评价机制，对方案实施效果进行监督和评估。
五、预期效果
1.显著降低路灯系统的能源消耗，实现节能目标。
2.提高道路照明质量，提升交通安全水平。
3.延长路灯设施使用寿命，降低运行维护成本。
4.推动绿色照明产业发展，助力我国节能减排事业。
本方案旨在为我国路灯节能工作提供科学、合理、可行的实施方案，以期实现路灯系统的高效、绿色、可持续发展。
（2）采用单侧照明、间隔照明等节能模式，降低能耗。
（3）定期对路灯进行清洁和维护，保持灯具的清洁度和发光效率。
4.能源替代及再生利用
（1）在路灯系统中推广太阳能、风能等可再生能源的应用，降低对传统能源的依赖。
（2）利用路灯设施进行光伏发电，实现能源的自给自足。
（3）对路灯系统产生的废热进行回收利用，提高能源利用率。
（3）对路灯系统产生的废热进行回收利用，提高能源利用率。
风光互补太阳能路灯方案
风光互补太阳能路灯方案随着可再生能源的不断发展和应用，太阳能成为一种受到广泛关注的清洁能源选择。
在城市照明中，传统的路灯需要消耗大量电力，对能源资源造成了很大的压力。
而风光互补太阳能路灯方案则能够更好地利用太阳能和风能，实现能源的互补利用，为城市照明带来新的解决方案。
1. 方案概述风光互补太阳能路灯方案是将太阳能光伏发电系统与小型风力发电机结合在一起，通过收集太阳能和风能来为路灯供电。
方案中包含了光伏发电模块、风力发电模块、储能装置、控制系统和LED灯具等组成部分。
2. 光伏发电模块光伏发电模块是风光互补太阳能路灯方案的核心部分之一。
模块由多个太阳能电池组成，能够将太阳能转化为电能。
光伏发电模块一般使用高效的单晶硅或多晶硅太阳能电池片制成，具有较高的太阳能转化效率。
3. 风力发电模块风力发电模块是风光互补太阳能路灯方案的另一个重要组成部分。
模块采用小型垂直轴风力发电机，能够通过收集风能转化为电能。
风力发电模块设计合理，能够在不同风速下稳定工作，并将产生的电能输送到储能装置中。
4. 储能装置储能装置是风光互补太阳能路灯方案中非常关键的一环。
它能够将光伏发电模块和风力发电模块产生的电能进行储存。
储能装置一般采用锂离子电池或钛酸锂电池等高能量密度的电池，具有较高的充放电效率和较长的使用寿命。
5. 控制系统控制系统是风光互补太阳能路灯方案中起到调控和管理作用的关键部分。
控制系统通过监测光照强度、风速和电池电量等参数，能够自动控制路灯的亮灭和光照强度。
同时，控制系统还能够监测故障信息，提供远程管理和维修。
6. LED灯具LED灯具是风光互补太阳能路灯方案的照明设备。
相比传统路灯，LED灯具具有更高的光效和更长的使用寿命。
LED灯具采用半导体发光技术，能够提供更亮、更远的照明效果，并且具有较低的能源消耗。
7. 方案优势风光互补太阳能路灯方案具有以下几个明显的优势：（1）清洁可再生能源。
光伏发电和风力发电是清洁的可再生能源，能够减少对传统能源的依赖，并降低碳排放。
LED风光互补路灯说明书
LED风光互补路灯说明书1.介绍LED风光互补路灯是以太阳能和风能相互补充作为电能供给用来提供夜间道路照明，采用高光效LED光源设计，具有亮度高、绿色环保、安装简便、工作稳定可靠、不敷设电缆、不消耗常规能，使用寿命长等优点，特别是本品控制器采用多重节能线路设计，拥有过充、过放、反接，自动光控装置，全面提升LED发光效率，极大节约电能。
本产品白天利用太阳能电池板和风力发电机将太阳能及风能转换成电能给蓄电池充电，晚上蓄电池放电使LED灯发光工作，属于当今社会大力提倡利用的绿色能源产品。
主要应用于城市道路、小区道路、工业园区、景观亮化、旅游风景区、公园、庭院绿化带、广场、步行街、健身休闲广场等场所的2.基本配置清单名称型号/规格数量备注太阳能电池组件65Wp 1件风力发电机300W 1件LED灯具35W 1个蓄电池12V/60Ah 2件1个风光互补太阳能控制器太阳能路灯专用1套电缆路灯灯杆Φ140 1套灯杆高6.0米控制箱450(W)x610(H)x610(D) 1件3.原理系统工作原理，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和风力转化为电能输出，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10lux左右、太阳能电池板开路电压4.5V左右，充放电控制器侦测到这一电压值后动作，蓄电池对灯头放电。
太阳能风光互补路灯主要由太阳能电池组件、风能发电机、太阳能风能控制器、免维护蓄电池、LED路灯、灯杆和结构件等组成。
太阳能风光互补路灯在晴天可利用太阳光照发电，产生电能；阴雨天和夜晚可利用风力发电，产生电能，两种功能的互补将可产生更多的电能，实现风光互补。
控制器对蓄电池的过充、过放进行保护，并对光源的开启和亮灯时间进行控制。
4.安装及说明1.需要工具名称规格数量备注活动扳手14’’ 1铁丝Φ2mm12米以杆高度而定内六角扳手1套1套胶钳1个人字梯-- 1个按灯杆高度所定手电钻1~10口径1个备上所要钻头一字，十字螺丝刀Φ5mm各一把铁锤3kg左右1把万用表1个2.所需配件名称规格数量备注电缆太阳能路灯专用-- 以杆高度而定普通电缆 4.0 -- 以杆高度而定接线头3.安装顺序⑴用铁丝把灯杆上所要通线的先穿通好；⑵把太阳能电池板固定在太阳能支架上；⑶把风力发电机组装好并固定在风机支架上；⑷接上太阳能板的线、风力发电机的线和LED路灯的线；⑸把太阳能支架、风力去架和LED路灯固定在路灯灯杆上；⑹按要求接上风机，太阳能板，控制器等线，测试系统等是否正常，正常后把防碍吊车起吊线暂拆掉；⑺用吊车把路灯灯杆立起并固定；⑻固定控制箱；⑼把控制器和蓄电池放到控制箱里，再按要求接上所有线；⑽最后再检验并测试路灯工作是否正常。
互补路灯的原理
互补路灯的原理互补路灯原理的基本思路是通过太阳能电池板和风力发电机两种可再生能源的结合，达到辅助路灯供电的目的。
下面将详细介绍互补路灯的原理。
互补路灯是一种能够在没有电网供电的情况下，利用太阳能和风能为路灯提供电力的照明系统。
通过利用太阳能电池板和风力发电机，可以将自然界的可再生能源转化为电能，供给路灯的照明需求。
互补路灯的核心组件是太阳能电池板和风力发电机，它们分别利用光能和风能转化为电能。
太阳能电池板通常由多个光电池组成，这些光电池能够直接将光能转化为直流电能。
太阳能电池板用来收集并转化阳光中的能量，然后将其存储在电池中。
光照越强，太阳能电池板产生的电能就越多。
太阳能电池板和电池之间需要连接一种称为充电控制器的器件。
充电控制器的作用是自动控制太阳能电池板向电池充电，以尽可能高效地接收太阳能并将其转化为电能。
当电池的电量充满后，充电控制器会停止充电，以防止电池过充并延长电池的使用寿命。
风力发电机通过风能转动轴上的发电机，产生电能。
风力发电机通常由风轮、风速传感器、控制器和电池组成。
风力发电机的核心是风轮，风轮根据风速旋转，并在转动过程中驱动发电机产生电能。
风速传感器用来感知风速，并根据实时风速调整风力发电机的旋转速度。
控制器用来监测电池状态和控制电池的充放电过程。
在互补路灯系统中，太阳能电池板和风力发电机通过充电控制器和电池进行能量的储存和管理。
白天，太阳能电池板充电器向电池组充电，将太阳能转化为电能并储存起来。
夜晚或阴雨天气，当太阳能电池板无法正常工作时，风力发电机会开始工作，向电池组供电。
当风力发电机产生的电能不足以满足路灯的需求时，电池组会自动补充外部电源，以保证路灯的正常运行。
互补路灯系统中的照明设备主要包括LED灯和照明控制器。
LED灯具有节能、寿命长、亮度高等特点，可以有效节省能源消耗。
照明控制器用来控制LED灯的亮度和工作时间，以适应不同的环境需求。
互补路灯系统的优点在于能够充分利用太阳能和风能这两种可再生能源，减少对传统电网的依赖。
风光互补路灯控制器使用说明书
SYSW-9600型风光互补路灯控制器用户手册河南森源新能源有限公司目录一、产品概述 (2)二、设备型号、名称及引用标准 (2)1、设备型号、名称及其代表意义 (2)2、引用标准 (2)三、系统工作原理、组成及特点 (3)1、系统工作原理 (3)2、系统主要特点 (3)四、系统功能 (3)五、产品的各项技术指标 (4)1、系统主要技术参数、性能及规格 (4)2、系统使用环境条件 (5)六、设备安装及现场调试检测 (5)七、故障分析与排除 (7)八、运输、验收及贮存 (7)1、运输 (7)2、验收 (7)3、贮存 (7)九、客户定货须知 (8)十、随机文件 (8)一、 产品概述我国原有路灯系统主要依靠铺设市电供电线路提供电源，且路灯照度从开启照明到关闭照明保持一致，存在消耗负荷大、供电损耗大、控制不灵活等缺陷，因此节能减排、使用清洁能源、提高经济效益是市政路灯管理系统目前面临的艰巨任务和迫切需要解决的问题。
基于上述路灯系统使用现状，我公司自主研发了SYSW-9600型风光互补路灯控制器，是集太阳能、风能控制和输出调光控制于一体的智能调光型控制器。
该控制器配备两路独立控制输出，具有主道和辅道两盏路灯的控制和PWM 调光功能，既能提供必要的照明，又可节约电能，维持恶劣天气（阴雨无风）下的正常照明。
除此之外，还具有光控和时控功能。
光控：夜幕降临的时候自动开启路灯输出，点亮路灯；天亮时自动关闭输出，实现有效节能。
时控：采用四位拨码开关，自由设置四个功率（全功率、2/3功率、1/2功率、1/3功率）段的放电时间，合理分配电池的有限容量。
二、 设备型号、名称及引用标准1、 设备型号、名称及其代表意义风风风风风风风风风风风风风SSW 风风(Wind)风风风风风Y风风风(Solar)风风风风风-2、 引用标准1) GB 13337.1-91 固定型防酸式铅酸蓄电池技术条件 2) GB 8974－88风力机名词术语3) GB 4706.1-1998家用和类似用途电器的安全 第一部分：通用要求三、系统工作原理、组成及特点1、系统工作原理我公司在借鉴国内外的成功路灯系统基础上，结合国内路灯实际使用环境及特点，参考国内GB 13337.1-91《固定型防酸式铅酸蓄电池技术条件》、GB 8974－88 《风力机名词术语》等标准，研制开发了SYSW-9600型风光互补路灯控制器（以下简称“控制器”）。
太阳能路灯和风光互补路灯
1 太阳能路灯
太阳能路灯以太阳光为能源，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，无需人工操作，工作稳定可靠，节省电费， 免维护。 1.1 太阳能路灯的结构
太阳能路灯是一个独立的照明系统, 该系统从太阳光 中获取能量，无需另外铺设电缆。 太阳能路灯系统包括太 阳能组件、蓄电池、灯负载及相关控制电路等。 负载的类别 决定照明效果，其功率决定太阳能组件及蓄电池的选型。
风光互补路灯系统主要由风力发电机、 太阳能电池 板、 风光互补系统控制器、 蓄电池和电容器混合储能装 置、LED 路灯、卸荷电路等部分组成。
（1）风力发电机。 风力发电机主要分为 2 类：水平轴 风力发电机和垂直轴风力发电机。 水平轴风力发电机风 轮的旋转轴与风向平行， 而垂直轴风力发电机的旋转轴 垂直于地面或者气流方向。 垂直轴风力发电机在风向改 变时无需对风， 在这点上相比水平轴负力发电机是一大 优势，能减少风轮对风时的陀螺力，在低风速运转时的发 电量也比较大。 垂直轴风力发电机又分为阻力型和升力 型 2 种， 升力型垂直轴风力发电机的效率比阻力型的高 得多。 近年来，又推出了全永磁悬浮风力发电机。
成并投入使用。 该系统由太阳能电池组件部分（包括支架）、
LED 灯头、控制箱（控制箱内放置免维护铅酸蓄电池和充
放电控制器）和灯杆几部分构成。 太阳能电池板光效达到
127W/m2，效率较高，对系统的抗风设计非常有利。 灯头部
分以 1W～5W 白光 LED 和 1W～5W 黄光 LED 集成于印刷
电路板上，排列为一定间距的点阵作为平面发光源。
（2）供电系统的最佳配置。 保证路灯的亮灯时间是路 灯的重要指标， 风光互补路灯作为一个独立供电系统，从 路灯光源的选择到风力发电机，太阳能电池及储能系统容 量的配置都有一个最佳配置设计的问题，需要结合安装路 灯地点的自然资源条件来进行系统最佳容量配置的设计。
新能源科技在城市照明中的应用
新能源科技在城市照明中的应用随着环境保护意识的不断增强和对能源危机的认识，新能源科技在城市照明中的应用正逐渐成为一种趋势。
本文将探讨新能源科技在城市照明方面的应用案例，以及其带来的优势和挑战。
一、太阳能照明系统太阳能照明系统利用太阳能电池板将阳光转化为电能，通过储能装置储存电能，以供夜间照明使用。
这种系统在城市照明中的应用已经得到广泛推广。
太阳能照明系统具有成本低、可再生能源、环境友好等优势。
它可以帮助城市减少对传统能源的依赖，减少能源消耗，降低环境污染，并且可以满足城市照明的需求。
二、风能照明系统风能照明系统是利用风力发电机将风能转化为电能，以供城市照明使用。
风能是一种无限可再生的能源，与传统能源相比，它具有环境友好、零排放、供应稳定等优势。
风能照明系统在城市道路、公园等场所的照明中得到广泛应用，既能满足照明需求，又能减少对传统能源的需求。
三、地热能照明系统地热能照明系统是利用地下地热能源发电，以供城市照明使用。
地热能是一种清洁的能源，具有供应稳定、可再生等特点。
地热能照明系统在冬季能够提供恒定的供暖，并且可以通过余热回收系统提供城市照明所需的电能。
这种系统在一些北方寒冷地区的城市照明中得到广泛应用。
四、生物质照明系统生物质照明系统利用植物秸杆、玉米秸秆等作为燃料，通过生物质发电机将生物质能源转化为电能，以供城市照明使用。
生物质照明系统具有资源丰富、环境友好的优势，并且可以解决农村地区的生活用电问题。
生物质照明系统在一些农村地区的普及中取得了很好的效果。
新能源科技在城市照明中的应用给我们带来了许多优势，例如减少对传统能源的需求，降低能源消耗，减少环境污染等。
然而，同时也存在一些挑战。
首先是成本问题，新能源科技的成本相对较高，需要大量的投入。
其次是技术问题，新能源科技尚处于发展阶段，面临着技术不稳定等问题。
此外，新能源科技在城市照明中的应用还需要政府、企业和公众的共同努力，才能真正实现全面推广和普及。
风能与太阳能混合利用在建筑能源优化中的应用
风能与太阳能混合利用在建筑能源优化中的应用风能与太阳能是目前被广泛应用于建筑领域的可再生能源之一，在建筑能源优化中具有重要的作用。
随着人们对环境保护和资源节约的意识不断增强，利用风能与太阳能进行混合利用已经成为一种趋势。
本文将从风能与太阳能混合利用的背景和意义、混合利用的技术原理、在建筑能源优化中的应用以及未来发展方向等方面进行探讨。
风能与太阳能混合利用在建筑能源优化中的应用，是指将风能和太阳能两种可再生能源结合起来，通过相互补充和协同作用，实现建筑能源的高效利用。
风能是一种广泛分布、持续稳定的能源资源，而太阳能则是一种光热能源，通过光伏板、太阳能热利用系统等技术可以将太阳能转化为电能或热能。
将风能与太阳能进行混合利用，可以实现能源的互补与平衡，提高能源利用效率，减少对传统能源的依赖，降低建筑的能耗和碳排放，符合可持续发展的要求。
风能与太阳能混合利用的背景和意义随着全球能源需求不断增长和传统能源资源日益枯竭，人类面临着能源危机和环境污染的双重挑战。
可再生能源作为清洁、绿色的能源形式，受到越来越多国家和地区的重视。
而风能与太阳能作为可再生能源的代表，具有资源分布广泛、环境友好、供应稳定等特点，被认为是未来能源结构转型的重要选择。
风能与太阳能混合利用具有以下几点重要意义。
首先，混合利用可以提高能源利用效率，充分利用资源的互补性，实现能源的平衡和稳定供应。
其次，可以降低建筑的能耗和运行成本，减少二氧化碳等温室气体的排放，从而达到节能减排的目的。
再次，混合利用可以提高建筑自给自足的能力，减少对外部能源的依赖，提高能源安全性。
最后，风能与太阳能混合利用还可以促进新能源技术的研发和应用，推动建筑行业向绿色低碳发展的方向迈进。
混合利用的技术原理风能与太阳能混合利用的技术原理主要包括风力发电和太阳能利用两个方面。
风力发电是利用风力驱动风轮转动，通过发电机将机械能转化为电能的过程。
风力发电系统主要由风轮、发电机、变流器、控制系统等部分组成，通过风能转化为电能。
太阳能风光互补路灯基础知识指南
3.LED灯头一般选用大功率LED光源；LED：LED灯光源，寿命长，可达1000000 小时，工作电压低，不需要逆变器，光效较高，国产50Lm/w，进口80Lm/w，随 着技术进步，LED的性能将进一步提高。LED作为太阳能路灯的光源将是一种趋 势。 4.控制器一般放置在灯杆内，具有光控、时控制、过充过放保护及反接保护， 更高级的控制器更具备四季调整亮灯时间功能、半功率功能、智能充放电功能 等。 5.蓄电池一般放置于地下或则会有专门的蓄电池保温箱，可采用阀控式铅酸蓄 电池、胶体蓄电池、铁铝蓄电池或者锂电池等。 蓄电池容量的选择一般要遵循以下原则：首先在能满足夜晚照明的前提下,把 白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来,同时还要能够存储满足连续阴雨天 夜晚照明需要的电能。蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明的需要, 蓄电池过 大,一方面蓄电池始终处在亏电状态 , 影响蓄电池寿命,同时造成浪费。蓄电 池应与太阳能电池、用电负荷( 路灯 )相匹配。可用一种简单方法确定它们之 间的关系。太阳能电池功率必须比负载功率高出4倍以 ,系统才能正常工作。 太阳能电池的电压要超过蓄电池的工作电压20～30%,才能保证给蓄电池正常负 电。蓄电池容量必须比负载日耗量 6倍以上为宜。蓄电池的选择我们推荐使用 胶体（Gel）电池，使用寿命长，更环保。
九、太阳能灯具各部分组件使用维护说明
1.太阳能电池板使用说明 2.LED光源使用维护说明 3.蓄电池在使用中的使用维护说明 十、施工过程中注意的问题和故障分析
一、风光互补路灯系统的概述
太阳能是地球上一切能源的来源，风能是太阳能在地球表 面的另外一种表现形式，由于地球表面的 不同形态（如沙 土地面、植被地面和水面）对太阳光照的吸热系数不同， 在地球表面形成温差，地表空 气的温度不同形成空气对流 而产生风能。因此，太阳能与风能在时间上和地域上都有 很强的互补性。白 天太阳光最强时，风很小，晚上太阳落 山后，光照很弱，但由于地表温差变化大而风能加强。在 夏季， 太阳光强度大而风小，冬季，太阳光强度弱而风大。 风能和太阳能在时间和季节上如此吻合的互补性， 决定了 风光互补结合后路灯系统可靠性更高、更具有实用价值。 因此 ，风光互补系统是综合利用风能、 光能解决路灯供 电困难的最佳方式。
浅谈风光互补路灯在城市道路照明中的应用
36智城建设NO.14 2020智能城市 INTELLIGENT CITY浅谈风光互补路灯在城市道路照明中的应用金国平（溧阳市交通工程建设管理处，江苏 溧阳 213300）摘 要：随着我国经济的快速发展，电力供应一直跟不上，大量的火力发电也造成环境污染，带来了严峻的资源环境问题。
我国拥有丰富的风能和太阳能资源，路灯是户外设备，这两者的结合可以使景观互补，对于保护国家资源、节约能源和减少排放以及生态环境具有重要的实际意义。
关键词：绿色照明；应用；风光互补路灯1 实际应用中的意义风光互补路灯得到了越来越多的认可和应用，市场正在蓬勃发展，增加风光互补道路照明是一个新的能源使用领域。
它不仅减少了城市照明对传统电力的依赖，而且为农村照明提供了新的解决方案。
近年来，在全国各地实施了风光互补路灯项目。
中国城乡路灯总数约2亿盏，年增长率为20%。
将2亿个400 W或250 W的高压钠灯转换为每天150 W或100 W的辅助发光二极管灯，每年可节省1 500 亿kW·h的电力，而三峡水电站每年可节省882 亿kW·h。
例如，在将全国2亿个灯泡转换为额外灯泡之后，2018年全年实现的电力节约相当于1.7个三峡发电厂的产量。
但是，随着中国经济的快速发展，30多年来，电力供应一直没有跟上，同时，大量火力发电厂对环境也造成了一定程度的污染。
中国拥有丰富的风能和太阳能，路灯作为一种户外设备，两者的结合做成风光互补路灯，使路灯的景观相辅相成，这无疑是我国节能减排的一个好办法。
节能减排、环境保护、资源保护和环境友好型社会已成为一个主要趋势。
与传统灯具相比，风光互补路灯使用自然可再生太阳能和风能，不向大气排放污染物，实现零污染，用花灌木与常绿灌木交错种植的方式，主要种植常绿灌木，将花灌木作为辅助。
要科学合理控制防炫遮光角的角度，最好是控制在8~15°之间。
3.3 以边坡、土路肩、内侧绿化带及护坡道为对象的绿化设计一般情况下，对于土质相对较疏松的边坡、土路肩、内侧绿化带，在绿化设计时多采用多年生草本植物，要尽量选取耐寒、耐旱、耐贫瘠的植物。
风光互补发电系统应用于路灯照明
风光互补发电系统应用于路灯照明1.前言随着化石能源的扩大利用，有限的化石能源终将耗尽，而燃烧化石能源后的排放带来的环境污染问题日益受到各国政府的重视并正想法遏制污染。
我们知道，对于治理化石能源燃烧后的烟气排放，已取得一些效果，但治理过程，本身又是一个逆环境工程，即耗能工程，可以说环境治理过程又是一个污染过程。
联合国《京都议定书》签订后，世界各国相继将发展新能源列为重要目标，最近几年风能、太阳能等新能源的飞速发展正是得益于各国政府的大力推广。
新能源主要有：太阳能、风能、地热能、生物质能等。
有关研究显示：照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40分钟照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年能量的消费；全球可利用的风能资源为200亿千瓦，约是可利用水力资源的10倍。
如果利用1%的风能能量，可产生世界现有发电总量8%～9%的电量。
近几年国内风力发电和太阳能发电发展非常迅猛，风能和太阳能将是今后替代能源主流。
新能源太阳能和风能已经逐渐走入我们寻常的生活。
风光互补路灯照明系统正是新能源利用的一个典型，本文将介绍某项目中风光互补技术利用的一些情况。
2.技术特点本项目中对风能和太阳能的利用主要考虑采用示范性的风光互补路灯照明系统，解决公共区域行车道的照明。
风光互补发电系统是将太阳能和风能转化为电能的应用系统，该系统是利用太阳能电池方阵、风力发电机（将交流电转化为直流电）将发出的电能存储到蓄电池组中，当用户需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电，通过输电线路送到用户负载处。
风光互补路灯系统主要由风力发电机、太阳能电池板、风光互补路灯控制器、风光互补专用蓄电池与LED风光互补路灯光源几个主要部件和灯杆，太阳能电池板支架等相关配件组合而成。
风能因空气流做功产生能量，利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电风力发电。
太阳能电池板将太阳辐射能力转换为电能完成风-电；光-电的转换，并且通过充电控制器与直流中心完成给蓄电池组自动充电的工作。
上海景观灯将引入更多太阳能、风能等自然能源
自然能源的优势
自然能源是指可再生的能源，包括太阳能、风能 、水能等。与传统的化石燃料相比，自然能源具 有以下优势
环保：自然能源在转化过程中不会产生大量的二 氧化碳等温室气体，对环境的影响较小。使用自 然能源可以减少对环境的污染和破坏。
可再生：自然能源来源于自然界的可再生资源， 可以源源不断地得到补充，因此使用自然能源可 以减少对地球上不可再生资源的依赖。
技术成熟度
目前太阳能和风能发电技 术尚未完全成熟，需要进 一步提高技术水平和稳定 性。
投资成本
使用太阳能和风能发电系 统需要较大的投资成本， 需要政府和企业加大投入 。
管理和维护
太阳能和风能发电系统需 要专业的管理和维护，需 要建立完善的管理和维护 机制。
如何更好地利用自然能源
加大研发力度
鼓励和支持科研机构和企业加大太 阳能和风能发电技术的研发力度， 提高技术水平和稳定性。
经济：随着技术的不断发展，自然能源的制造成 本和利用效率不断提高，使用自然能源可以降低 能源成本，促进经济发展。
02
太阳能和风能介绍
太阳能的定义和优点
定义
太阳能是指利用太阳辐射的能量进行发电或供热等活动的能 源。
不会消耗有限的自然资 源，也没有污染和噪音。
风能的定义和优点
未来可能的应用场景
01
02
03
城市公共空间
如公园、广场、步行街等 公共空间，可以利用太阳 能和风能提供照明和景观 装饰。
建筑物和构筑物
在建筑物的外立面或构筑 物上设置太阳能和风能发 电系统，为建筑物提供电 力，打造绿色建筑。
道路照明
利用太阳能和风能技术， 替代传统的路灯，实现节 能减排和环保。
未来可能遇到的问题和挑战
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新型风光互补路灯系统的应用摘要：本文通过将风电和太阳能发电技术综合应用于路灯照明系统，不仅实现了常规能源和非常规能源的互补利用，更重要的是通过对风能和太阳能的开发可以有效地对二氧化碳等温室气体的排放起到控制和削减作用。
着重介绍了风电和太阳能照明系统的工作原理和技术构成，对整个系统的特点进行了简单的描述。
最后对该照明系统的工作效果和对二氧化碳的减排效果进行了预测。
关键词：风光互补，风机，温室气体，减排1 引言1.1全球变暖与温室气体排放控制当今世界正面临着严峻的气候变化带来的挑战。
不断增加的温室气体排放导致地球的平均气温持续攀升。
据此预测，未来将发生剧烈的气候变化，科学家们还预测，我们共同生活这的星球将因此面临更严重的经济、社会、环境等带来的巨大压力！全球变暖的罪魁祸首———大量排放的温室气体，诸如：二氧化碳、SF6气体、CH4、O3、CFC、N2O等，大大加速了全球变暖的趋势。
而在所有排放温室气体的行业中，电力工业是排放量最多的行业之一。
减少电力工业温室气体排放对控制总排放量的减少具有特殊的重要意义。
按CO2排放的来源看，电力占39%，交通占23%，商务占20%，农业占16%[2]。
作为主要的CO2排放来源，电厂一直是减少温室气体排放的研究重点，火力发电因用煤炭，产生CO2最多，一般发1kWh电量，需要煤400g，同时，产生CO2800g。
而我国电力的80%以上靠火力发电。
因此，全球变暖，首先与温室气体，特别是CO2的排放有关。
而温室气体正是人类活动导致的，如人类燃烧化石能源释放大量温室气体。
因此，联合国报告得出结论说，全球变暖90%是人惹的祸。
火电厂是CO2排放大户。
火电厂用石化燃料，排放出大量CO2气体。
煤炭仍然是发电最主要燃料，尤其是在拥有大量本土煤炭资源的地区，其中包括美国、中国、印度、澳大利亚和东欧各国。
从根本上说，化石燃料，即煤和天然气必须起主要作用。
根据EIA和IEA的预测，到2030年化石燃料发电量很可能占世界发电总量的60%以上[1]。
在今年的10年里，全球对电力需求将以每年3%的速度增长。
在经济迅速增长的中国和印度，电力需求的增长速度甚至可能更高。
IEA还预测，在“正常营运”的前提下，到2030年，随着电力需求的增长，发电领域的二气化碳年排放量将增长到近190亿t。
这使得如何实现电力行业的二氧化碳减排成为解决这一问题的重点。
以中国为例，据预测，从现在到2030年，中国将新增13亿kW发电容量，其中燃煤电电将占70%以上，而煤炭作为目前最大的二氧化碳排放源，到2030年，煤炭发电将占发电领域二氧化碳排放的80%，这将产生超过40亿t的二氧化碳排放量，相当于欧洲和北美地区整个发电领域目前的排放量[3]。
综合上述可知，减缓全球变暖的任务已经刻不容缓。
最重要的环节在电力行业，所以在耗电的各个环节上尽量减少电力消耗将是全球各个部门和行业的重点任务！路灯，因为数量庞大所以也是耗电大户。
如何更好地将风能和太阳能综合应用在路灯系统中，充分利用可再生资源替代传统能源是路灯系统设计中很值得研究的一个问题！2 风光互补路灯的特点众所周知，风能是一种比较利于开发利用的可再生能源，但它是一种过程性能源，只有转化为其他形式才可以存储。
风能的供应具有随机性，因此，利用风能必须考虑储能或者与其他能源相互配合，才能获得稳定的能源供应。
风能与太阳能具有很大的互补性，将太阳能与风能的利用相结合，开发风光互补型路灯，可以弥补太阳能和风能的各自不足，更重要的是可以降低传统能源的利用量，提高经济效益。
从全球角度来看可以对减缓温室气体的排放起到很大的帮助作用。
白天太阳光最强时，风可能很小；晚上太阳落山后，地表温差大，风力加强。
在夏季，太阳能强度大而风小；冬季，太阳能强度弱而风大。
如图（1）所示。
图1 风光互补型路灯示意图Picture 1 A chart of the wind and PV hybrid streetlight system 太阳能和风能在时间上的互补，使风光互补发电系统在资源上可得到最佳匹配。
将太阳能电池组件与风力发电机组成一个系统，可以充分发挥各自的优势，最大限度地利用好大自然赐予的自然资源，对于用电量大，用电要求高，而风能资源和太阳能资源又丰富的地区，风光互补供电无疑是一种最佳选择。
3风光互补型路灯的设计构成与工作原理3.1 风光互补型路灯的构成在本设计中，路灯的系统的供电部分主要由太阳能电池方阵、风力发电机、控制器、负载、蓄电池、灯杆组件等组成，如图2所示。
图2 风光互补路灯系统框图其余组件主要由灯头、侧偏尾舵、回转体以及连接导线部分等组成。
3.2 系统的工作原理与工作特点（1）查阅相关资料并通过比较，考虑到经济性、环保性和实用性，风机我们采用五叶片风轮，可以实现低速风启动。
叶片尖速比较低，叶片受力小，风机叶片受力平稳，震动和噪音比较小。
当风速达到启动风速后，风机开始转动发电，输出的电能供给灯源负载或者给蓄电池充电。
当蓄电池端电压达到最高值时，通过控制电路进行开关切换，使系统进入闭环稳压控制，这样既保持对蓄电池充电，又保证蓄电池不过充。
在风速超过截至风速时，风机通过机械限速机构在一定转速下限速运行，以保证风力发电机不被破坏。
（2）合理设计尾舵的重量及分部，在风力较小的时候，依靠尾舵的重力控制风机叶片的迎风方向，实现低风速启动，风力发电机中心和灯杆回转体轴线偏移，在风力超过额定风速时，能适当调整叶片迎风角度，以达到减速的目的。
侧偏尾舵的摆动使得风机更好地吸收风能，提高系统的安全性能。
当风速过大时，在侧偏尾舵的作用下减小风轮的迎风面积从而避免大风时对风机造成破坏。
（3）控制器利用常闭触电确保系统安全。
在大风情况下即使继电器损坏也能起到保护作用。
控制器中加入了测速装置，采用脉冲频率检测原理精确地检测风机转速，当达到预定转速时继电器自动跳转，确保风机在大风飞车前几式刹车限速[2]。
当风速减小，风车转速降低至预定值时，测速装置又会自动跳转到蓄电池端，确保风机及时供电。
（4）太阳能电池方阵做为一个补充辅助的发电装置，白天通过太阳能电池板组和风力发电系统一起发电，并通过蓄电池存储。
但是，考虑到太阳能电池板的价格相对来说比较昂贵，维护保养起来费用相对较高，所以大规模在道路路灯系统中采用时要充分考虑到性价比。
比如重要路段或者重要高速公路可以考虑采用。
为了寻找出以最小设备投资成本满足路灯用电的系统配置，首先根据负载需求和当地气象参数粗略选定某一风力发电机的容量，在充分利用当地风能和风机容量不变的前提下，计算与该容量风机相匹配的光伏方阵的容量；然后再变化风机容量的大小，分别计算出与其相匹配的PV组建容量。
3.3 确定路灯负荷这要根据当地路灯的具体型号、功率以及每天的用电时间确定负载用电量。
显然从年度来衡量，每盏路灯的用电量为一恒定值，我们称其为均衡载荷。
3.4 蓄电池组容量的确定查阅相关资料[4]，最优化的蓄电池组的容量C通常按照保证连续供电的天数来计算，如：式中：n—表示蓄电池连续供电的天数（根据当地太阳能和风能的气象数据确定）W d —表示日耗电量；U—表示系统工作电压，一般为24V或者12V；DOC max—蓄电池最大放电深度，一般取40%；ηmax—由蓄电池到负载的放电回路效率，包括蓄电池的放电效率、控制器的效率以及线路损耗等，一般ηmax为95%—98%。
3.5 风力发电机发电量的确定风光互补路灯中使用的风力发电机是启动速比较低的小型风力发电机，一般风速在2.3m/s左右就可以转动发电[6]。
由于空气粘性和地面摩擦的影响风速大小随高度、地面平坦度、地表粗糙度以及风道气温的不同而异，其中受地表粗糙度的影响最大。
再查阅相关资料可知，风速随高度的变化，可以用下面的公式来表示：式中：V0—高度为h0 处的风速，m/s；根据设计经验，h0一般取10m;V—待测高度h处的风速；h—待测点离地面的高度；a—由大气稳定度和地表的粗糙度来决定的指数，通常取1/2—1/8。
对于路灯用小型风力发电机，日发点量计算公式如下：选择风机容量应该是负载需求的2倍左右，最后我们可以用上式来确定风机的日发电量。
3.6 太阳能电池组容量的确定太阳能电池组的发电量应该为负载所需要的总发电量与风机所发电量的差额，而且应以太阳能的发电量来确定太阳能电池板的容量。
文献X中介绍的最优化电池板组的发电量的数学公式为[4]:这样，通过计算出的太阳能电池板的总面积来确定太阳能电池板的容量。
3.7关于控制器为了更方便于远程观察，控制器的外壳上除了装有风力发电机充放电，太阳能充放电指示灯之外，还装有液晶显示器，便于直接观相关设备的充放电过程。
4间接减排作用的简单评估我们假设每一盏路灯的日耗电量为1.2KWH（上述系统是足可以满足这个假设的），每盏灯的日工作时间为6个小时，则日耗能折合为7.2×103W，按照标准煤的发热量为20.934兆焦/千克，换算称功率单位为5000千瓦/千克，则每盏灯的日耗煤当量为1.44千克。
按照每千克标煤充分燃烧产生2.41千克二氧化碳的粗略计算，1.44千克的标煤燃烧排放到空气中的二氧化碳含量应该不低于3.48千克，还没有计算其他种类的温室气体。
由上述简单分析可以知道，如果道路照明系统能够根据当地条件充分开发利用风能和太阳能，来参与到路灯的供电系统中，不仅可以在经济上节约大规模铺设传统供电线路所需的高昂费用，更重要的是可以在环境上大大减少发电带来的二氧化碳等温室气体的排放。
从长远来看，其所带来的多重效益是相当可观的！参考文献：[1] 方燕，马金花，高善风.风光互补路灯系统的优化设计方法[J].新能源.[2] 张金光，曹静，张宪东.风光互补路灯[J].新能源.2001,19-21;[3] 国家发改委.2050中国能源和碳排放报告[M].2008.[4] 张华强，王志新.离散型风光互补路灯照明系统蓄电池充电控制系统研究[J].新能源.1999，41-44；[5] 李素中.小区室外路灯照明系统的设计[J].家用电器.2006，66-68；[6] 山东大学.新型风光互补路灯系统[J].太阳能，2003，33-34；[7] 王光英.囚禁二氧化碳[J].能源工程.2008，20；。