中矿集团科技研发生产.docx

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中矿集团科技研发生产

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基地太阳能、风能路灯选用方案

一、路灯类型介绍

太阳能路灯是目前大力推广的高效节能灯，只要将我国总数1亿盏路灯中的6000万盏改成太阳能路灯，每年就可以节省相当于一个三峡水电站的发电量。

1.LED发光二极管的额定电压为3.5伏，请根据曲线计算它的额定功率．

2.从LED发光二极管的伏安特性曲线可知，当它的电压在2.5伏～3.6伏之间发生微小变化时，LED的电功率大约要变化几百倍．设计者在电路中接入了PWM控制器，请你猜想：

PWM控制器在电路中的作用是通过稳定电压

稳定电压让路灯稳定发光的

蓄电池容量（Ah表示安•小时）甲“12V25Ah”

乙“12V45Ah”

丙“12V65Ah”

3.与太阳能电池板配套的蓄电池，既要防止阴雨期容量不足，达不到供电需求，又要避免容量过大，造成浪费．现有5支2瓦的LED发光二极管由同一蓄电池供电，每天照明8小时，为保证3个连续阴雨天的供电，根据表中信息，请通过计算选择最佳的蓄电池．（注：

为了延长蓄电池寿命，连续阴雨天的用电量不能超过蓄电池容量的50%）

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。

这样，太阳能照明产品随着太阳能热水器普及之后应然而生，在这里我们就太阳能灯具和使用市电灯具的效果作实用对比。

二、市电照明灯和太阳能照明灯的对比

（一）市电照明灯具安装复杂：

在市电照明灯具工程中有复杂的作业程序，首先要铺设电缆，这里就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。

太阳能照明灯安装简便：

太阳能灯具安装时，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。

（二）市电照明灯具电费高昂：

市电照明灯具工作中有固定高昂的电费，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。

太阳能照明灯具免电费：

太阳能照明灯具是一次性投入，无任何维护成本，三年可收回投资成本，长期受益。

（三）市电照明灯具有安全隐患：

市电照明灯具由于在施工质量、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带来诸多安全隐患。

太阳能照明没有安全隐患：

太阳能灯具是超低压产品，运行安全可靠。

（四）太阳能灯照明的其它优势：

绿色环保，能为高尚生态小区的开发和推广增加新的卖点；可持续降低物业管理成本，减少业主公共分摊部分的费用。

综上对比所述，太阳能照明之安全无隐患、节能无消耗、绿色环保、安装简便、自动控制免维护等固有的特性将为楼盘的销售、市政工程的建设直接带来明显可利用的优势。

太阳能路灯的优势

１、利用自然界的自然光源，减少电能的消耗。

２、太阳能路灯不使用交流电，通过蓄电池吸收太阳能，把低压直流转化为光能，不存在安全隐患。

３、环保太阳能路灯无污染、无辐射，符合绿色环保观念。

４、太阳能路灯安装成本低，维修方便，使用寿命长，节省开支。

三、太阳能路灯的结构原理及优越性

（一）太阳能/风能路灯的原理

1.太阳能路灯系统基本组成

太阳能路灯主要由以下几部分组成：

太阳能电池组件部分、蓄电池、太阳能路灯专用控制器、发光体和灯杆以及灯具外壳。

（1）太阳能电池板　太阳能电池板是太阳能路灯的核心组成部分，它将太阳的辐射能转化为电能然后转移至蓄电池储存起来。

比较实用的太阳能电池板主要有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池以及非晶硅太阳能电池三种。

在光线充足的地区采用多晶硅太阳能电池比较好，在光线相对不是很充足的地区采用单晶硅太阳能电池比较好，而在室外阳光不足的地方采用非晶硅太阳能电池比较好。

（2）蓄电池　蓄电池的主要作用是储存电能，以弥补太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定的缺陷。

蓄电池主要有铅酸蓄电池、Ｎｉ＿Ｈ蓄电池、Ｎｉ－Ｃｄ蓄电池。

（3）太阳能路灯专用控制器　在一个太阳能路灯中，必不可少的一个组成部分就是太阳能控制器。

太阳能控制器的主要作用是为了保护蓄电池，通过限制蓄电池充放电条件来防止蓄电池深度充放电。

在温差比较大的地方，太阳能控制器还要具备温度补偿功能。

（4）发光体　发光体是太阳能路灯能否正常使用的重要指标，一般太阳能路灯采用的发光体有ＬＥＤ、低压钠灯、低压节能灯等等。

其中ＬＥＤ灯寿命长，工作电压比较低。

是目前太阳能路灯应用的最广泛的发光体。

（5）灯杆及灯具外壳　灯杆高度的确定要根据道路的宽度、道路的照度标准和两灯具的间距。

灯具外壳要求不是很高，主要是节能，比较实用。

2.太阳能路灯系统的工作原理

太阳能路灯系统的工作原理是：

白天的时候，在有光照的条件下，利用光生伏特效应原理制成的太阳能电池板吸收太阳能辐射并转化为电能，使得太阳能电池组件产生一定的电压，经过太阳能路灯专用控制器对蓄电池充电，并将电能储存在蓄电池中。

到了晚上光照度逐渐降低至一定值后，太阳能电池板的开路电压降低，当控制器检测到这一电压值后工作，通过逆变器的作用把直流电转换为交流电，使得蓄电池对发光体放电。

当蓄电池的电能消耗到一定值后，控制器再次工作，使得蓄电池的放电结束。

控制器的主要目的就是为了保护蓄电池。

3.太阳能路灯的优势

（1）利用自然界的自然光源，减少电能的消耗。

（2）太阳能路灯不使用交流电，通过蓄电池吸收太阳能，把低压直流转化为光能，不存在安全隐患。

（3）环保太阳能路灯无污染、无辐射，符合绿色环保观念。

（4）太阳能路灯安装成本低，维修方便，使用寿命长，节省开支。

太阳能灯具的寿命比普通电力灯具的寿命要高得多，如太阳能灯具的主要部件----太阳能电池组件的使用寿命25年；低压钠灯的平均寿命18000小时；低压高效三基色节能灯的平均寿命6000小时；超高亮LED的平均寿命大于50000小时以上；太阳能专用蓄电池的寿命为38AH以下2-5年；38-150AH的3-7年。

按照常规小区按照当地物价局“按纯住宅建筑面积一次性收取小区路灯维护费6元/㎡”的规定，使得普通灯具初始投资要高出太阳能灯具初始投资很多。

总之，综合比较来看太阳能灯具节省投资的特点是相当明显的。

（二）太阳能/风能路灯的与普通路灯的对比

组成，安装，维护

在政府大力提倡节能减排的今天，给新能源的发展注入了巨大的动力，各级政府以及企业为了完成减排指标，花费大量资金和人力投入到新能源中。

最近，在工作中接触到一些采用过新能源路灯的客户，他们的抱怨让我感到吃惊，故障率高、噪音大、灯光亮度低、人为损坏严重、维修不及时等都是较为严重的问题。

这里边涉及到技术、设计、安装等多个环节，有些客户甚至提出以后再也不敢用新能源路灯了。

风光互补路灯系统

风光互补路灯系统：

路灯是我们日常生活中最常见的东西，它给我们夜晚的生活带来光明。

现在美观的路灯把城市的夜晚装点得多姿多彩。

但路灯是一个耗电大户，由于路灯的低压输电线路长，不仅路灯耗电，输电线路上的耗电也很大，特别是远离电源点的市郊公路和高速公路更是耗电大户。

所以，我国很多市郊公路和高速公路都没安装路灯。

实际上，市郊公路和高速公路没有路灯带来了许多安全问题。

目前，在欧洲、日本、美国等发达国家正在普及风光互补路灯系统。

优点

　　1．经济效益好

　　由于路灯必须用埋地电缆供电，所以在离电源点超过三公里的公路，路灯的供电线路的建设成本很高，随着公里的延伸，还需要设升压系统，所以，在远郊的公路，路灯的供电线路成本高，线路上消耗的电能也多。

而风光互补路灯不需要输电线路，不消耗电能，有明显的经济效益。

　　2．可作为普及新能源知识的好教材

　　目前，非常需要对民众进行环保和新能源知识的普及教育，风光互补路灯能最直接的向从们展示太阳能和风能这种清洁的自然能源的应用前景。

　　3．造型优美，可作为道路景观

　　风车在中国传统文化中是带来好运的吉祥物，造型优美的风车沿公路排列，迎风飞舞，将成为道路的风景线。

编辑本段不足

　　1．安全性问题

　　担心风光互补路灯的风车和太阳能电池板会被风吹落到公路上伤及车辆和行人。

　　实际上，风光互补路灯的风车和太阳能电池板的受风面积远小于公路指示牌和灯杆广告牌，而且，路灯的强度设计也是按抗12级台风的标准设计的，不会出现安全上的问题。

　　2．亮灯时间不保证

　　担心风光互补路灯受天气影响，亮灯时间不保证。

　　风能和太阳能是最常有的自然能源，晴天阳光充足，而阴雨天则风大，夏天阳光照射强度高，而冬天风大，并且，风光互补路灯系统配有足够的储能系统，能保证路灯有充足的电源。

　　3．造价高

　　人们普遍认为风光互补路灯造价高。

实际上，随着科技进度，节能型照明产品的普及，风机和太阳能产品的技术水平提高且价格降低，风光互补路灯的造价已接近常规路灯造价的平均水平。

但由于风光互补路灯不消耗电能，所以，其运行成本远低于常规路灯。

　　风光互补路灯在远离电源的道路路灯和户外广告牌上应用，其经济效益是明显的。

二、园区太阳能路灯的选择（LED）

海湾新城位于北海市区半岛与内陆相连的咽喉地带。

总规划面积80.55平方公里，其中控制详规16平方公里，中心区域城市设计2平方公里。

LED太阳能路灯与传统钠灯光源路灯经济效益对比（仅供参考）。

一段路长为900米，灯高为8米，灯间距为37.5米，双侧布灯共安装路灯48盏；光源分别为LED80W+25W，高压钠灯250W+150W。

项目对比项目太阳能LED路灯高压钠灯

性能参数光源功率W80W+30W250W+150W

色温3000~7000K2000～2500K

显色指数75~8520~25

工作电压范围DC12AC200V～AC230V

电源效率﹥90%80%左右

灯体整体效率﹥85%55%左右

光源使用寿命长，50000小时～100000小时短，5000小时～20000小时

防护等级IP65IP55

防触电保护类别I类I类

启动时间可以5～10分钟

连续启动瞬间启动，无延时不允许，需要等待几分钟

环保性好汞污染、紫外线辐射

8米高照度LX65LX70LX

前期投资费用灯体价格（含光源）元2万元×48盏=96万元0.34万元×48盏=16.32万元

线缆费用0万元130元/米×1800米=23.4万元

配电设备配套费用路灯基础：

400元/盏×48盏=1.92万元；1、挖沟回填：

1800米×60元/米=10.8W；

2、检查井：

100元/盏×48盏=0.48万元；

3、配电设备及变压器：

5万元；

4、路灯基础：

400元/盏×48盏=1.92万元；

小计：

18.18万元

小计97.92万元57．9万元

后期十年运行费用耗电费用0万元400W×（1+25%）×11h×365h×10y×48盏×0.8元/KWh=77.09万元

光源更换费用蓄电池更换1次：

48盏×2800元=13.44万元48盏×4次×600元/盏=11.52万元

更换维护人工费、机械费用0万元48盏×4次×200元/盏=3.84万元

系统损耗费用0万元77．09万元×15%=11.56万元

13．44万元104．01万元

合计111.36万元161.91万元

综合比较综上数据来看，太阳能LED灯具有明显的优越性能，特别是节能效果明显，不仅有直接的经济节约同时也具有环保节能效果，减少温室气体排放。

且太阳能是安全电压，避免很多安全隐患。

在后期不仅节能，而且减少维护工作量。

此太阳能路灯也是国家大力提昌的节能工程。

三、太阳能路灯适用的场地

四、适合广西北海的太阳能路灯样式，参数与价格

可以考虑一下天普的,它是专业从事太阳能光热和光伏的中日和资企业,已有二十年的历史了,奥运会的工程就是它做的,你自己去看看

五、路灯研发

1、太阳能/风能路灯与普通路灯对比的优缺点，园区是否应该用太阳能/风能路灯，另外在着重介绍主要知名厂家，方便我们选择购买。

2、太阳能灯比较适合应用的场地，重点介绍路灯。

3、给出多种适合广西北海这边的太阳能/风能路灯样式、参数与价格。

4、选用哪种路灯更符合我们研发基地，更突显基地的科技含量或科技元素。