太阳能路灯可行性探讨

太阳能路灯可行性探讨
【摘要】本文对太阳能路灯在新建或改建厂区道路照明中的应用进行讨论，对太阳能路灯的应用范围、选型、与普通道路照明优缺点比较、工程造价和节能以及如何获取国家奖励等进行了比较分析。

【关键词】节能；太阳能电池板；LED光源；光控控制器
0 引言
“太阳能”这个词汇正在被越来越多的人们所熟悉，国外使用太阳能路灯已经相当普遍。

国内也已经开始逐渐意识到环保节能的太阳能路灯的好处”。

国家发改委联合印发《节能技术改造财政奖励资金管理暂行办法》显示，中央财政将对十大重点节能工程范围内的企业节能技术改造项目，实行“以奖代补”新机制。

这十大工程之一就是：绿色照明工程。

1 太阳能照明的技术性能
新型的太阳能路灯在外观上与普通路灯并没有太大区别，只是在灯杆顶部增加了一个太阳能板，依靠单晶硅太阳能板及蓄电池等组件，将太阳能转化成电能，再通过光控全自动电子开关，自动开关照明灯及下半夜微调灯泡亮度功能，以实现最佳能量消耗控制。

太阳能电池板之所以能够为路灯提供足够的电能，电池板的转化率相当重要。

目前，太阳能电池板有多晶硅和单晶硅两种，前者转化率不及后者，但是在性价比上却胜出一筹。

有关资料显示：“德国ERSOL公司是一家生产高效多晶硅太阳能电池片及其组件的专业公司，该公司目前其生产的太阳能电池板以16%的光电转化效率位居世界领先水平”。

太阳能照明灯使用的单晶硅电池板的光电转换是以冬至这天的有效日照时间作为标准的，我国南方地区全年的平均有效日照时间约为2.5～3小时，如果空气污染小，平均日照时间可达到3小时左右。

也就是说在天气正常情况下，依靠太阳能蓄电池储备的电量可以维持太阳能路灯有效运行7天，如果出现超过7天连续下雨的情况，那么太阳能路灯需要调节一下亮度，若通过二次技术改造，可以保证连续下雨的天气不超过15天，都不必担心太阳能路灯的“停电问题”。

太阳能照明以节能环保为优势，当然选择的光源要节能，寿命长。

目前多数草坪灯选用LED作为光源，LED寿命可长达100000小时以上。

LED光源除了无汞、节能、节材、对环境无电磁干扰、无有害射线五项优点之外，在景观照明中还有很多非常独特的优势。

如：因低电压供电可节约绝缘费用、提高系统可靠性；因附件简单——无启动器、镇流器或超高压变压器，故系统结构简单、无气体密封问题、耐冲击、响应时间快（微秒数量级）；可高频次亮灭；色彩纯厚——由半导体PN结自身产生色彩，纯正，浓厚；色彩丰富——三基色加数码技术，
可演变任意色彩；轻质结构；可任意艺术造型；非常适合应用在太阳能各类景观灯上。

庭院灯常采用直流节能灯或低压钠灯，直流节能灯无需逆变，方便安全；低压钠灯光效高但价格相对昂贵，其寿命因使用过程中燃点次数而异，一般为18000小时，光衰比其他光源小，寿终时尚可达到80～85%的初始光通值。

低压钠灯的不足之处是辐射单色黄光，显色性一般，一般适用于照度要求高但对显色性无要求的照明场所，如高速公路、高架铁路、公路、隧道、桥梁、港口、堤岸、货场、建筑物标记以及各类建筑物安全防盗照明。

由于黄色光透雾性强，该灯也适宜于多雾区域的照明。

因此，太阳能低压钠灯系列是应用于太阳能照明领域的选择之一。

2 常见太阳能光源性能参数
目前国内外生产太阳能光源的厂家较多，各厂家生产的太阳能光源性能参数也各不相同，从有关资料中可看到飞利浦牌高光效高压钠灯发光效率达到140lm/W，比普通高压钠灯高15%，耗电少，色温1950K。

从飞利浦高、低压钠灯参数表可以看出，90W低压钠灯与150W的高光效高压钠灯的光通量相接近，但平均寿命似乎不及高光效高压钠灯。

但从照度这一角度来比较，应该说完全不成问题，而且还优于高光效高压钠灯。

从收集的许多国外太阳能灯资料看，在美观和节能两者之间，大多数都选择节能。

灯具外观要求不一定要很高，相对实用就行。

综上所述，在选择适合的太阳能灯具时，除了产品自身具备的节能、环保的特性以外，还要着重考虑产品的使用稳定性和产品经济性。

3 某公司厂区道路采用太阳能路灯的可行性价值分析
下面通过对某公司厂区主要道路路灯每年电费节约分析来认识太阳能路灯的节能性和环保性。

该公司厂区经、纬路主要干道（按厂区西北侧坐标：B12294和东南侧坐标：B9600；按经路3km×11条；纬路3km×15条进行计算），如果按每50m一套水平配置，路灯总量可达约2000套，按每套每天250W×10小时计算，则每天的路灯总耗电量将达到5000kW。

一年的电费支出约为100万元。

（按0.327kg标煤/kW·h折算，每天约相当于消耗1.62吨标煤）。

以十年为周期，就会有6000吨标煤的节约。

用普通能源，包括灯杆、灯罩、开挖、电缆等配套费用：按照50m一盏、高12m、亮度1000W路灯计算，单路一公里造价约30万元，年电费和维护费约8.3万元，三年消耗费用54.9万元；用太阳能产品一次性投资造价约44万元，不再需要年电费和维护费，平均每年节约3.9万元/公里”。

财政部、国家发改委联合印发《节能技术改造财政奖励资金管理暂行办法》中规定：“中央财政主要支持做好基础性工作，并对十大重点节能工程中的节能量超过1万吨标准煤的企业节能技术改造项目给予奖励，奖励标准为项目改造后每形成1吨标煤节约能
力，东部奖励200元，中西部奖励250元。

对符合奖励条件的节能技术改造项目，为调动企业积极性，按企业报告节能量先预拨60%的奖励资金，等项目完成后，再根据审计的节能量进行清算”。

可见，达到一万吨标煤的节约，就会有200万元的奖励收益。

同样以十年为周期，6000吨标煤就会有120万元奖励收益。

这笔奖励费用作为太阳能路灯初期投资补偿，可形成路灯改造的良性循环。

太阳能路灯同普通路灯相比使用年限更长，理论上可以达到25年。

上海亚政灯饰有限公司设定的使用期是15年，一般只需每五年维护一次就可以了。

太阳能路灯与电力路灯的初始投资基本持平，但在使用过程中电费的节约却是纯粹的节约。

按10年的使用周期通盘比较的话，则太阳能路灯总体费用远低于电力路灯。

而且工程规模越大，使用的时间越长，太阳能路灯的优势越明显。

太阳能路灯除了上述成本比较外，还有一独特优点就是不用道路路面开挖。

采用太阳能路灯以后，其社会资源的节约和造福人类的好处就更不必再述了。

4 结束语
由以上讨论可见，使用太阳能照明其优势已不容置疑。

这无论从企业效益还是有利于资源节约以及太阳能利用技术造福人类这的三方面因素来考虑，我们都有理由相信应该采用太阳能路灯。

所以新建和正在改扩建道路应尽快推广采用太阳能路灯已刻不容缓。

为此笔者建议对新建和有机会改建的道路都应该优先采用太阳能路灯。

【参考文献】
[1]中国照明学会新能源照明专业委员会，组织编写.太阳能光伏照明手册[M].化学工业出版社，2011-1-1.
[2]周志敏.太阳能LED照明技术与工程应用[M].人民邮电出版社，2011-2-1.。