太阳能路灯调研报告(DOC)

太阳能路灯调研报告

目录

1 太阳能及太阳能产品

1.1 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，是未来社会发展的主要能源之一。太阳每秒钟放射的能量大约是1.6×1023k w，其中到达地球的能

量高达8×1013k w，相当于6×109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1.892×1013千亿吨，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40亿年，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。这就决定了开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。

1.2 我国的太阳能资源

我国具有丰富的太阳能资源，2/3以上国土地面积的年总日照时间超过5GJ/m2，理论储量相当于1.7万亿吨标准煤。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2200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3.2-3.8kw，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。

1.3 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

2．1 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。LED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。LED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LED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%以上，如果改用太阳能作为能量供给，则可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 太阳能路灯系统

2.2.1 太阳能路灯组成

太阳能路灯系统主要由太阳能电池板、LED灯具、灯杆、控制器、蓄电池以及一些附件组成。

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、LED灯具

LED灯具包括灯壳、反光腔、LED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；LED灯源采用低压电源，安全可靠，并具有发光效率高、功耗小、寿命长、亮度高、工作温度低等优点。

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10级大风。

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MCT充电模式的控制器，MCT 充电模式能自动追踪电池板的最大电流，尤其在冬季或光照不足的时期，MCT充电模式比其他高出20％左右的效率。

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15度环境下，仍能保持良好的充放电效率，但是价格更高。

6、附件

附件包括电池箱、紧固件、电线等。

2.2.2 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LED灯源供电，使其发光，进行道路照明。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。

2.3 太阳能与普通路灯的对比

2.3.1 一次投资对比

以金昌地区100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30米，灯杆高度10米，灯源光照半径15米，路灯平均每天工作10小时。

地理条件：北纬38°29’37”，东经102°9’44”，年平均峰值日照时长4.6h/天，最长连续阴雨天数：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 24vLED灯具，普通路灯采用250w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：