福安市利用太阳能LED路灯可行性分析

福安市利用太阳能LED路灯可行性分析

发表时间：2019-06-16T16:25:28.010Z 来源：《防护工程》2019年第5期作者：胡海波[导读] 深入分析论证，做出可行性研究报告，再采用实际可行的道路照明方案，切实将“节能减排”的好事做好，实事做实。上海穆财建设工程有限公司

摘要：节能减排项目建设中，LED路灯取代传统钠灯灯具是一个趋势，同时太阳能LED路灯在一般LED路灯上更是能节约线缆和市电；但是针对某个城市的某条道路进行设计时，不能不加分析盲目进行，必须仔细分析该道路照明需求和日照环境，实事求是进行可行性分析，否则会造成项目失败，与节能减排背道而驰。

关键字：LED；照明；道路照明；LED道路照明；路灯；LED路灯；LED太阳能路灯；LED路灯设计；节能减排；绿色照明

一、太阳能LED路灯的优势

据2011年“全国城市道路照明技术情报总站”年会资料，我国路灯行业发展至今日，安装数量已超过1500万盏，路灯照明耗电量占全国照明总耗电量的30%，城市路灯照明的节能是一个迫切需要解决的问题。“节能降耗，减少污染”，是利在当代、造福子孙的大事，也是落实科学发展观的重要举措。近些年来，电力供应持续紧张，随着我国城市建设事业的迅速发展，城市的路灯总数以每年约20%的平均速度递增，路灯的节电问题已引起政府相关部门的关注。最近，建设部和发改委明确提出城市道路照明要向“高效、节能、环保、健康”的“绿色照明”方向发展。

随着地球资源的日益贫乏，基础能源的投资成本日益攀高，各种安全和污染隐患可谓是无处不在。太阳能作为一种"取之不尽，用之不竭"的安全、环保新能源越来越受到重视。尤其是太阳能光伏发电技术的发展，给太阳能在道路照明(即太阳能LED路灯)中的应用，带来了更加广阔的前景。

但是，目前太阳能LED路灯应用受到当地太阳能辐照量等气象条件的制约，太阳能LED路灯项目实施前，必须对道路所在地的城市气候进行详细调查。

二、太阳能LED路灯运用的环境分析

20世纪80年代中国的科研人员就开始记载各地太阳能辐照量，并根据各地接受太阳总辐射量的多少，将全国划分为如下5类地区。

(1)一类地区

全年日照时数为3200～3300h。在每平方米面积上一年内接受的太阳辐射总量为6680～8400M]，相当于225~285kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括宁夏北部、甘肃北部、新疆东南部、青海西部和西藏西部等地，是中国太阳能资源最丰富的地区，与印度和巴基斯坦北部的太阳能资源相当。尤以西藏西部的太阳能资源最为丰富，全年日照时数达2900～3400h，年辐射总量高达7000～8000M]/m2，仅次于撒哈拉大沙漠，居世界第2位。

(2)二类地区

全年日照时数为3000～3200h。在每平方米面积上一年内接受的太阳能辐射总量为5852～6680M]，相当于200～225kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。为中国太阳能资源较丰富区。相当于印度尼西亚的雅加达一带。

(3)三类地区

全年日照时数为2200～3000h。在每平方米面积上一年接受的太阳辐射总量为5016～5852M]，相当于170～200kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括山东东南部、河南东南部、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏北部、安徽北部、天津、北京和台湾西南部等地。为中国太阳能资源的中等类型区。相当于美国的华盛顿地区。

(4)四类地区

全年日照时数为1400～2200h。在每平方米面积上一年内接受的太阳辐射总量为4190～5016MJ，相当于140～170kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括湖南、湖北、广西、江西、浙江、福建北部、广东北部、陕西南部、江苏南部、安徽南部以及黑龙江、台湾东北部等地。是中国太阳能资源较差地区。相当于意大利的米兰地区。

(5)五类地区

全年日照时数为1000～1400h。在每平方米面积上一年内接受的太阳辐射总量为3344～4190MJ，相当于115～140kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括四川、贵州、重庆等地。此区是中国太阳能资源最少的地区。相当于欧洲的大部分地区。

一、二、三类地区，年日照时数大于2200h，太阳年辐射总量高于5016MJ/m2，是中国太阳能资源丰富或较丰富的地区，面积较大，约占全国总面积的2/3以上，具有利用太阳能的良好条件。四、五类地区，属于太阳能资源条件较差地区，利用太阳能时，需要付出较大的代价，往往投入和产品不成比例。

三、福安全年太阳能辐照等气候条件

福安属于福建北部偏东地区，从福安的太阳辐照量来说，福安属于太阳能资源条件很差的五类地区。全年辐照总量3500MJ，全年的辐照时数平均为1100小时，推算到每天的辐照时间平均为1100/365=3小时。

比如：根据天气网的记录，2011年1月1日到2012年7月1日的天气记录如下图所示

根据中华人民共和国城市道路照明标准：

该道路为Ι级车道，平均照度取20LX，灯杆间距为30米，并选择光效大于80LM/W的优质LED路灯。灯杆安装在1.5米绿化带上，双侧交错布列，灯杆高12米，为双灯头型式，靠机动车道侧挑臂长1.2米，倾角为12度，靠人行道侧挑臂长0.8米，倾角为8度。分别选取150W 和60W。具体功率推算如下：

E车=(Ф*NU)/(KBD)

E车=(80P车*1*0.9)/(2*10.5*28)，取E车=20LX，U=0.9得：P车道2=150W，

同理：P行人道=（2*5*28*15）/72=38.9=60W。

步骤二、根据LED路灯灯头总功率，推算蓄电池容量，太阳能电池板功率和面积

1、计算出电流：

如：12V(伏)电池系统；150W(瓦)+60瓦=210W(瓦)

电流＝210W÷12V＝17.5A(安培)

2、计算出蓄电池组容量需求：

如：路灯每夜累计照明时间需要为满负载10小时（H）；

需要满足连续阴雨天10天的照明需求。（10天另加阴雨天前一夜的照明，计11天）