太阳能路灯技术项目设计方案.docx

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太阳能路灯技术项目设计方案

随着世界能源危机的加剧，各国都在寻求解决能源危机的办法，一条道路是寻求新能源和可再生能源的利用；另一条是寻求新的节能技术，降低能源的消耗，提高能源的利用效率。

太阳能是地球上最直接最普遍也是最清洁的能源，太阳能作为一种巨量可再生能源，每天达到地球表面的辐射能大约等于2.5亿万桶石油，可以说是取之不尽、用之不竭。

太阳能作为一种安全、环保新能源越来越受重视。

同时，随着太阳能光伏技术的发展和进步，太阳能灯具产品在环保节能的优势，太阳能路灯、庭院灯、草坪灯等方面的应用已经逐渐形成规模，太阳能发电在路灯照明领域发展已经日趋完善。

全球性的能源短缺和环境污染在经济高速发展的中国表现得尤为突出，节能和环保是中国实现社会经济可持续发展急需解决的问题。

每年照明消耗电能约占全部电能消耗的12%～15%，作为能源消耗的大户，必须尽快寻找可以替代传统光源的新一代节能环保光源。

据我国国家绿色照明工程促进项目办公室的专项调查显示，我国照明用电每年在3000亿度以上，道路照明用电量占1/3如用太阳能取代，这相当于总投资规模超过2000亿元的三峡工程的全年发电量。

二、国家政策

　　中国光伏发电产业起步于20世纪70年代，经过30多年的努力，迎来了快速发展的新阶段。

在“光明工程”和“送电到乡”等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下，我国光伏发电产业迅猛发展。

到2007年年底，全国光伏系统的累计装机容量达到10万千瓦，2008年太阳能电池的产量达到了200万千瓦。

　　2008下半年以来，金融风暴危及到中国，光伏企业深受影响：

订单减少，多晶硅价格下降。

这次金融危机的影响是深远的，但太阳能以其独特的优势，决定了它的发展趋势并没有也不可能改变。

此次金融危机，对正处于行业洗牌阶段的太阳能产业来说，并不一定是件坏事，反而对促进产业的快速升级具有现实意义。

另外中央实行的一些措施都着眼于拉动内需、拉动农村经济发展、拉动中小企业发展，对太阳能热利用行业发展非常有益。

　　在金融危机形势下，2009年3月中国出台了“太阳能屋顶计划”，2009年7月21日财政部、科技部、国家能源局联合宣布在我国正式启动“金太阳”示范工程。

这些政策将推动国内太阳能发电市场的发展，在我国政府强有力的政策引导下，光伏产业不仅让国内企业看到了机遇，而且已经吸引了世界的目光。

　　中国科学院党组已正式批准启动实施太阳能行动计划，该计划以2050年前后太阳能作为重要能源为远景目标，并确定了2015年分布式利用、2025年替代利用、2035年规模利用三个阶段目标，太阳能产业在中国市场发展前景广阔。

无论是现在还是将来，太阳能都拥有广阔的市场前景。

潜力无限的太阳能是一种清洁、高效而且可持续的可再生能源。

同时，使用太阳能也是一个明智的选择。

如果使用太阳能电池板为您的电器供电，在收到每个月的电费单时，您就能体会到这一点。

另外，太阳能是环保的选择——如果您知道使用太阳能将为您的孩子留下一个更环保的美好世界，您一定会感到自豪。

太阳能路灯的优势

1、市电照明路灯安装复杂：

市电照明路灯工程中有复杂的作业程序，首先要铺设电缆，这里就需要进行电缆沟的开挖、铺设暗管、管内穿线、回填等大量基础工程。

然后进行长时间的安装调试，如任何一条线路有问题，则要大面积返工。

而且地势和线路要求复杂、人工和辅助材料成本高昂。

太阳能路灯安装简便：

太阳能路灯安装时，不用铺设复杂的线路，只要做一个水泥基座，然后用不锈钢螺丝固定就可。

2、市电照明路灯电费高昂：

市电照明路灯工作中需要支付固定高昂的电费，并且需要长期不间断对线路和其它配置进行维护或更换，维护成本逐年递增。

太阳能路灯具免电费：

太阳能路灯是一次性投入，无任何维护成本，长期受益。

3、市电照明路灯存在安全隐患：

市电照明路灯在施工质量、景观工程的改造、材料老化、供电不正常、水电气管道的冲突等方面都会带来诸多安全隐患。

太阳能路灯没有安全隐患：

太阳能路灯是超低压产品，运行安全可靠。

太阳能路灯的其它优势：

绿色环保。

4、综上对比所述，太阳能路灯具有安全无隐患、节能无消耗、绿色环保、安装简便、自动控制免维护等特性。

三、设计标准及行业标准

四、设计原则

对于太阳能厂区道路照明系统设计一般我们需要考虑以下几个问题：

1、从功能上道路照明系统的主要功能是保证交通安全，提高交通运输效率、保障人身安全、提供舒适环境、提升工厂形象。

2、在满足道路照明各项功能需要的基础上，提高道路照明系统的能效，降低系统功耗，节约能源，减少污染，以达到节能和环保的目的

3、另外还要结合当地的光资源情况，当地阴雨天气情况，电池板受灰尘覆盖、温度影响、控制器、蓄电池的各种效率等实情况进行综合考虑。

五、太阳能路灯照明系统设计

1、太阳能路灯的组成

太阳能路灯由以下几个部分组成：

太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、光源、灯杆及支架。

2、工作原理介绍

太阳能路灯是利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池板，白天接收太阳辐射能并转化为电能输出，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5lux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。

蓄电池放电12小时后，充放电控制器动作，蓄电池放电结束。

充放电控制器的主要作用是控制路灯打开和关闭，同时保护蓄电池，延长蓄电池使用寿命。

3、系统设计

3.1、总体设计

根据《工业企业照明设计标准》和《城市道路照明设计标准》的规定，厂区道路主干路平均照度12lux，均匀度0.35，次干路平均照度8lux，均匀度0.35，支路平均照度5lux，均匀度0.3。

结合重庆齿轮厂的实际情况，我们采用宇之源公司的高效太阳能LED路灯（光源功率35W，电池板功率160WP），在9米宽的路面上平均照度可达12lux，均匀度0.4，灯间距20米，单侧排列。

完全达到国家标准，满足厂区道路照明的要求。

设计时充分考虑到重庆冬天日照时间短，阴雨天多的情况下（连续阴雨20天），我们采取多项措施保证全年100%的亮灯率。

具体有以下几个方面:

A、我们加大了太阳能电池板的输出功率，常规情况下35W的光源，太阳能电池板选用120WP，可正常工作。

为了保证在重庆地区全年100%的亮灯率，我们针对这个项目选配160WP的太阳能电池板。

B、加大了蓄电池的容量，常规情况下35W的光源，选用100AH池蓄电。

为了保证在重庆地区全年100%的亮灯率，我们选配130AH的蓄电池。

C、除太阳能电池板和蓄电池外，我们在控制器和产品选择上，选用了国内知名大公司的产品，产品获得了多项发明专利和奖项。

确保了全年100%的亮灯率。

设计效果

1．照度

水平照度最大值为20Lux；

水平照度最小值为5Lux；

水平照度平均值为12Lux；

2．显色指数：

80以上；

3．色温：

4000K。

3.2、太阳能电池组件设计

太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分，也是太阳能路灯中价值最高的部分。

其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，送至蓄电池中存储起来。

在众多太阳光电池中较普遍且较实用的是单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池。

在太阳光充足、日照好的东西部地区，采用多晶硅太阳能电池为好，因为多晶硅太阳能电池生产工艺相对简单，价格比单晶低。

在阴雨天比较多、阳光相对不是很充足的南方地区，采用单晶硅太阳能电池为好，因为单晶硅太阳能电池性能参数比较稳定。

由于重庆地区平均日照短的特性（经计算平均照时数约为3.8H/天），冬天阴雨天多。

综合对比和当地地理环境分析我们采用单晶硅太阳能电池板，太阳能组件选用总功率数160WP的太阳能电池组件，保证连续阴雨20天都能正常亮灯。

以充分发挥其性能，保证系统的稳定性。

3.3、蓄电池设计

由于太阳能电池板发电系统的输入能量极不稳定，再加上路灯的使用是在晚上，所以需要配置蓄电池系统才能工作。

现在市面上大多采用铅酸蓄电池。

铅酸蓄电池由于其铅酸的腐蚀性和可再生利用性均无法达到环保和节能要求，另外维护和保养复杂，也使太阳能灯具在环保节能方面大打折扣。

我们公司就这一问题，经过多年研究和探索，终于在这领域取得突破，采用完全环保不腐蚀铅基板的超微颗粒复合硅盐化成液的硅能蓄电池，可使蓄电池反复使用并大大提高了性能，另外维护和保养更简单。

下面就硅能蓄电池作简要介绍：

产

品

介

绍

超微颗粒复合硅盐化成液：

一种全新概念的电解液，它主要由采用特殊工艺制备的超微颗粒液态复合硅盐组成，不腐蚀极板、无毒害、无污染。

硅能蓄电池：

采用超微颗粒复合硅盐化成液，采用特别研制的无汞、无镉符合欧盟最新标准的铅钙高锡合金极板，采用创新优化生板内化成工艺，研制开发成功的高性能环保型蓄电池。

阀控式密封型硅能蓄电池：

指装有自控阀的密封型硅能蓄电池，阀控式密封型硅能蓄电池在正常使用时，能有效保持气密和液密状态，无需加水，无电解液泄漏，无酸雾溢出，也无须补加硅能电解液。

工作环境温度：

-40℃～+70℃储存运输温度：

-40℃～+65℃相对湿度：

≤90%（25℃+5℃海拔高度：

0～4000米海底深度：

0～6000米-地震烈度：

8度

硅

能

电

池

绿

色

环

保

硅能蓄电池废弃了硫酸电解质，为生产蓄电池提供了良好环境。

生产铅酸蓄电池存在着倾注硫酸、成品检验和测试环节挥发硫酸雾气等污染环境的大问题。

硫酸挥发物对生产工人和附近居民的身体健康影响很大。

在铅酸蓄电池的使用维护过程中，亦存在着硫酸挥发物污染大气和环境的问题。

世界环保专家将铅酸电池列为世界三大公害之一。

现阶段的硅能蓄电池仍采用电解液，但此时硅能电解液的蓄电理念已发生了本质变化，已不再是电化学蓄电的常规概念。

新一代超微颗粒复合硅盐电解液不腐蚀极板，不污染环境，充放电完全无酸雾产生，为此使用硅能蓄电池的电站可省掉净化空气的环保设备费，也可省掉维护厂房、设备等免受酸腐的费用。

此外，在废弃的电池中，其电解液变成中性偏酸硅化物，不但不会对土地、河流和地下水等造成污染，还能增加土地中的含氧量。

由于硅能电解液不腐蚀极板，为设计生产薄型极板以及极板回收再生提供了可能性，电池性能可以做得更好，比能量更高，直接成本更低，具有极大的商业价值。

目前，誉洋公司测试的2V100Ah蓄电池，已经可以做到45A放电120min，这是目前的铅酸蓄电池技术不可想象的

硅能蓄电池与铅酸蓄电池的比较

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