太阳能在城市照明的应用前景

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1、太阳能在城市照明的应用前景摘要：本文通过对太阳能在城市照明的优缺点进行分析比较，提出太阳能灯在造价、功率和景观等方面的现实选择和发展方向，并以立交桥人行通道太阳灯项目为例，进一步阐述太阳能在城市照明的应用前景。关键词：太阳能；城市照明；应用；一、太阳能简介及广阔前景我国幅员广大，有着十分丰富的太阳能资源。据估算，全国各地太阳年辐射总量达3340-8400MJ/m2，中值为5852MJ/m2。从全国太阳年辐射总量的分布来看，西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及

2、台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。位于广东南部的深圳，日照时间长，太阳能资源相当丰富，具备应用太阳能的条件。近年来，电力供应持续紧张，同时，石油、煤等常规能源价格不断攀升，给以太阳能为代表的新能源的大规模应用创造了良好的外部条件。而且，随着环保观念深入人心，各级政府制订了一系列推动太阳能应用的措施，深圳市2003年发布的《深圳市能源发展规划大纲（2000-2010）》，强调要大力发展太阳能，为深圳大规模应用太阳能创造了良好的政策环境。目前，太阳能产品在国内的应用越来越广泛，如太阳能热水器、太阳能光伏发电系统、太阳能路灯、太阳能广告牌、太阳能交通指

3、示牌等，特别是太阳能热水器已成为国民经济的重要产业。据统计，深圳2001年的太阳能集热面积已达43000m2，近两年每年新增1万平方米，预计未来几年的发展速度会加快，今年落成的深圳园博园安装了容量达1兆瓦的太阳能光伏发电系统，号称亚洲第一、与常规能源相比，太阳能具有广阔的发展前景：1、节能——太阳能能量巨大，取之不尽用之不竭，减少资源损耗。2、环保——太阳能无比清洁，无任何污染，是真正的绿色能源。3、经济——太阳能无处不在，免费使用，无需支付电费。4、安全——太阳能可直接提供电压36伏以下直流电，安全可靠。二、太阳能在城市照明的优缺点和现实选择太阳能转换为

4、电能有两种基本途径：一种是把太阳辐射能转换为热能，即“太阳热发电”；另一种是通过光电器件将太阳光直接转换为电能，即“太阳光发电”。从城市照明角度看，一般采用“太阳光发电”，即通过转换装置把太阳光转换成电能利用，因为光电转换装置通常利用半导体器件的光伏效应原理进行转换，因此又称太阳能光伏技术。一套基本的太阳能照明系统包括太阳能电池板、充放电控制器、蓄电池和灯泡，既可直接产生低压直流电，也可通过逆变器转换成220伏交流电，然后供给照明负载（系统图见图）。太阳能照明系统的功率主要取决于电池板的面积和转换效率，目前电池板主要有单晶硅、多晶硅、非晶硅等三种，主流产品

5、是单晶硅，转换效率在10-15%之间。与传统路灯相比，太阳能照明的优点和缺点同样明显。优点如下：一、太阳能照明节能、环保、零排放，无污染，是真正的绿色照明。二、无需进行电力增容配套，可单独安装，节约配电系统开支。按深圳实际推算，路灯配电系统价格约为4-5元/W。三、一次投资，长期受益，无需支付电费，节电效果明显。以目前使用最多的高压钠灯为例，每瓦年耗电费:1W×1.15（电感镇流器的电耗）×11.5h÷1000×365×0.8元/W.h=3.86元。四、安装方便，无需挖沟埋线，避免损坏道路，节省施工费用，特别对无电源和难于敷设电缆的路段，更有现实意义。五、

6、可直接提供电压36伏以下直流电，安全可靠，适合油田等特殊场所使用。六、自动控制，维护管理简便，安全可靠，无电缆被盗的烦恼。但是，太阳能照明的局限性也显而易见：一、造价较高。为方便与传统路灯比较，换算为灯泡每瓦功率所需价格进行对比。考虑阴雨天的影响，功率1瓦灯泡需要4峰瓦电池板供电，国内产品（包括灯杆、灯具、光电逆变装置、基础等全部费用）每峰瓦价格约60-80元，换算为灯泡功率则价格为240-320元/W。相比之下，传统路灯价格低很多，按深圳实际推算，路灯（包括配电系统、灯杆、灯具、破挖路面、敷设管线、基础等全部费用）价格约为35-100元/W。二、功率偏小

7、，电池板对城市景观影响大。因为电池板转换效率不高，电池板面积约为0.005m2/峰瓦，则100W节能灯需要的400峰瓦电池板面积达2m2，已经很难满足防风和城市景观的要求，要提高灯泡功率只能寄望电池板转换效率的大幅提高。根据道路照明设计规范，100W节能灯只能满足支路照度的要求，所以目前太阳能照明应立足于小功率产品。三、太阳能灯受环境因素影响太大，阴雨天过长影响亮灯，对安装位置要求高。太阳能电池板必需保证足够的日照时间，而且对安装角度也有严格要求，但城市道路两旁高楼林立，行道树高大茂密，遮光现象严重，要在城市道路均匀布灯难度很大。四、与太阳能低压直流电源配

8、套的直流灯泡选择很少，价格较高，光色也不令人满意。如果用逆变器转换