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1、太陽能在城市照明的應用前景摘要：本文通過對太陽能在城市照明的優(yōu)缺點進行分析比較，提出太陽能燈在造價、功率和景觀等方面的現(xiàn)實選擇和發(fā)展方向，并以立交橋人行通道太陽燈項目為例，進一步闡述太陽能在城市照明的應用前景。關鍵詞：太陽能；城市照明；應用；一、太陽能簡介及廣闊前景我國幅員廣大，有著十分豐富的太陽能資源。據(jù)估算，全國各地太陽年輻射總量達3340-8400MJ/m2，中值為5852MJ/m2。從全國太陽年輻射總量的分布來看，西藏、青海、新疆、內(nèi)蒙古南部、山西、陜西北部、河北、山東、遼寧、吉林西部、云南中部和西南部、廣東東南部、福建東南部、海南島東部和西部以及
2、臺灣省的西南部等廣大地區(qū)的太陽輻射總量很大。位于廣東南部的深圳，日照時間長，太陽能資源相當豐富，具備應用太陽能的條件。近年來，電力供應持續(xù)緊張，同時，石油、煤等常規(guī)能源價格不斷攀升，給以太陽能為代表的新能源的大規(guī)模應用創(chuàng)造了良好的外部條件。而且，隨著環(huán)保觀念深入人心，各級政府制訂了一系列推動太陽能應用的措施，深圳市2003年發(fā)布的《深圳市能源發(fā)展規(guī)劃大綱（2000-2010）》，強調(diào)要大力發(fā)展太陽能，為深圳大規(guī)模應用太陽能創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境。目前，太陽能產(chǎn)品在國內(nèi)的應用越來越廣泛，如太陽能熱水器、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、太陽能路燈、太陽能廣告牌、太陽能交通指
3、示牌等，特別是太陽能熱水器已成為國民經(jīng)濟的重要產(chǎn)業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，深圳2001年的太陽能集熱面積已達43000m2，近兩年每年新增1萬平方米，預計未來幾年的發(fā)展速度會加快，今年落成的深圳園博園安裝了容量達1兆瓦的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，號稱亞洲第一、與常規(guī)能源相比，太陽能具有廣闊的發(fā)展前景：1、節(jié)能——太陽能能量巨大，取之不盡用之不竭，減少資源損耗。2、環(huán)?！柲軣o比清潔，無任何污染，是真正的綠色能源。3、經(jīng)濟——太陽能無處不在，免費使用，無需支付電費。4、安全——太陽能可直接提供電壓36伏以下直流電，安全可靠。二、太陽能在城市照明的優(yōu)缺點和現(xiàn)實選擇太陽能轉(zhuǎn)換為
4、電能有兩種基本途徑：一種是把太陽輻射能轉(zhuǎn)換為熱能，即“太陽熱發(fā)電”；另一種是通過光電器件將太陽光直接轉(zhuǎn)換為電能，即“太陽光發(fā)電”。從城市照明角度看，一般采用“太陽光發(fā)電”，即通過轉(zhuǎn)換裝置把太陽光轉(zhuǎn)換成電能利用，因為光電轉(zhuǎn)換裝置通常利用半導體器件的光伏效應原理進行轉(zhuǎn)換，因此又稱太陽能光伏技術。一套基本的太陽能照明系統(tǒng)包括太陽能電池板、充放電控制器、蓄電池和燈泡，既可直接產(chǎn)生低壓直流電，也可通過逆變器轉(zhuǎn)換成220伏交流電，然后供給照明負載（系統(tǒng)圖見圖）。太陽能照明系統(tǒng)的功率主要取決于電池板的面積和轉(zhuǎn)換效率，目前電池板主要有單晶硅、多晶硅、非晶硅等三種，主流產(chǎn)品
5、是單晶硅，轉(zhuǎn)換效率在10-15%之間。與傳統(tǒng)路燈相比，太陽能照明的優(yōu)點和缺點同樣明顯。優(yōu)點如下：一、太陽能照明節(jié)能、環(huán)保、零排放，無污染，是真正的綠色照明。二、無需進行電力增容配套，可單獨安裝，節(jié)約配電系統(tǒng)開支。按深圳實際推算，路燈配電系統(tǒng)價格約為4-5元/W。三、一次投資，長期受益，無需支付電費，節(jié)電效果明顯。以目前使用最多的高壓鈉燈為例，每瓦年耗電費:1W×1.15（電感鎮(zhèn)流器的電耗）×11.5h÷1000×365×0.8元/W.h=3.86元。四、安裝方便，無需挖溝埋線，避免損壞道路，節(jié)省施工費用，特別對無電源和難于敷設電纜的路段，更有現(xiàn)實意義。五、
6、可直接提供電壓36伏以下直流電，安全可靠，適合油田等特殊場所使用。六、自動控制，維護管理簡便，安全可靠，無電纜被盜的煩惱。但是，太陽能照明的局限性也顯而易見：一、造價較高。為方便與傳統(tǒng)路燈比較，換算為燈泡每瓦功率所需價格進行對比?？紤]陰雨天的影響，功率1瓦燈泡需要4峰瓦電池板供電，國內(nèi)產(chǎn)品（包括燈桿、燈具、光電逆變裝置、基礎等全部費用）每峰瓦價格約60-80元，換算為燈泡功率則價格為240-320元/W。相比之下，傳統(tǒng)路燈價格低很多，按深圳實際推算，路燈（包括配電系統(tǒng)、燈桿、燈具、破挖路面、敷設管線、基礎等全部費用）價格約為35-100元/W。二、功率偏小
7、，電池板對城市景觀影響大。因為電池板轉(zhuǎn)換效率不高，電池板面積約為0.005m2/峰瓦，則100W節(jié)能燈需要的400峰瓦電池板面積達2m2，已經(jīng)很難滿足防風和城市景觀的要求，要提高燈泡功率只能寄望電池板轉(zhuǎn)換效率的大幅提高。根據(jù)道路照明設計規(guī)范，100W節(jié)能燈只能滿足支路照度的要求，所以目前太陽能照明應立足于小功率產(chǎn)品。三、太陽能燈受環(huán)境因素影響太大，陰雨天過長影響亮燈，對安裝位置要求高。太陽能電池板必需保證足夠的日照時間，而且對安裝角度也有嚴格要求，但城市道路兩旁高樓林立，行道樹高大茂密，遮光現(xiàn)象嚴重，要在城市道路均勻布燈難度很大。四、與太陽能低壓直流電源配
8、套的直流燈泡選擇很少，價格較高，光色也不令人滿意。如果用逆變器轉(zhuǎn)換
