發(fā)布時(shí)間：2018/7/16 9:57:59 來(lái)源：本站
太陽(yáng)能是一種清潔、環(huán)保、取之不盡的能源，太陽(yáng)能的應(yīng)用正在不斷擴(kuò)大中，而中國(guó)正在這個(gè)大環(huán)境下，逐漸成為光伏產(chǎn)業(yè)大國(guó)。太陽(yáng)能路燈作為龐大光伏產(chǎn)業(yè)中的一個(gè)分支，是太陽(yáng)能在生活中環(huán)保作用的一種最具體的體現(xiàn)。
太陽(yáng)能路燈是通過(guò)太陽(yáng)能光伏電池將光能轉(zhuǎn)為電能供路燈使用。它的主要優(yōu)點(diǎn)有以下三個(gè)方面，第一，安裝方便，不用布線從而減少了開(kāi)挖路面對(duì)環(huán)境的破壞，這點(diǎn)對(duì)不方便使用市電的山區(qū)、海島優(yōu)勢(shì)更為明顯。第二，較高的安全性，太陽(yáng)能路燈的供電電壓為12V，即使燈桿漏電也不會(huì)造成人身傷害。第三，易維護(hù)性，因無(wú)需使用電纜，及避免了電池使用的專(zhuān)用性，進(jìn)而降低了被盜與被破壞的機(jī)率，有效降低維護(hù)成本。正是基于以上幾個(gè)優(yōu)勢(shì)，太陽(yáng)能路燈被政府極力推廣使用。但太陽(yáng)能路燈在使用中存在一些問(wèn)題，本文就此做一淺析。
本款太陽(yáng)能路燈采用非晶硅光伏電池，功率27W，電壓15V，充電電流1.6A，LED照明燈功率6W，燈（照度6LUX）的開(kāi)關(guān)通過(guò)光控控制。開(kāi)燈后前4小時(shí)全亮，4小時(shí)后至天亮半亮。同時(shí)，如控制電路圖1所示，本款太陽(yáng)能路燈可通過(guò)調(diào)節(jié)編碼開(kāi)關(guān)DPI101，輸出不同功率，調(diào)節(jié)燈光的亮度，這個(gè)設(shè)計(jì)有利于根據(jù)不同的使用環(huán)境提供合理光照度。
圖1 控制電路圖
現(xiàn)就在路燈使用中發(fā)現(xiàn)的一些問(wèn)題做具體分析。從2008年8月投用至2010年6月，據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅有三盞路燈因人為損壞，其余保持正常工況。而從2010年下半年開(kāi)始，路燈損壞量開(kāi)始增加，巡查頻率從以前每個(gè)月一檢調(diào)增至每半個(gè)月一檢，但故障量卻增至每次二三十盞。從2011年開(kāi)始，幾乎每次檢查都有上百盞太陽(yáng)能路燈出現(xiàn)故障，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)記錄分析與廠家技術(shù)人員測(cè)量，其故障主要集中在電池供電量不足。通過(guò)進(jìn)一步的故障排查，電池電量不足主要有三個(gè)方面原因，一是外部條件造成充電量不足，二光伏電池效率降低，三是電池性能的降低。
1.材料原因
路燈建設(shè)初期，因考慮到投資成本，光伏電池均采用非晶硅，而非晶硅本身的光電轉(zhuǎn)換效率較低，基于已收集的技術(shù)資料，非晶硅的效率約為13%左右，單晶硅約為17%左右，多晶硅約為15%左右。
2.光照不足
首先，路燈結(jié)構(gòu)為固定式。
圖2 路燈結(jié)構(gòu)圖
如圖2所示，本款太陽(yáng)能路燈的光伏電池板為曲面傾角，電池板與路燈為一體式，因考慮到照明效果，不能做到電池板的方向在最佳光入射角，進(jìn)而造成太陽(yáng)利率降低，光照不足，導(dǎo)致使電池充電不足。
其次，周?chē)鷺?shù)木和建筑物的遮擋也是造成光照不足的原因之一。湖區(qū)南岸，離燈20m左右就是很多高層建筑，加上不足2m內(nèi)又有樹(shù)木，尤其在冬天，光照時(shí)間更短，這都造成了電池充電時(shí)間不足。
3.天氣原因
經(jīng)查閱2012年的氣象數(shù)據(jù)，廈門(mén)的陰雨天數(shù)達(dá)90天，2014年5月就近20多天的陰雨天，再加霧霾天，都使光照嚴(yán)重不足，進(jìn)而造成電池充電不足。
因光伏電池在使用后，由于灰塵的遮蓋及自身太陽(yáng)能電池板性能的降低，也可能造成充電不足。由于缺乏必要的儀器進(jìn)行測(cè)量，故在此不作分析。
本款太陽(yáng)能路燈的電池為江蘇華富電池廠生產(chǎn)的閥控膠體免維護(hù)電池，供電電壓為12V，30AH，可在陰雨天連續(xù)5天供電，其設(shè)計(jì)壽命為5年。蓄電池安裝在燈桿頂端箱體，受以上條件限制，電池不能進(jìn)行有效的充電補(bǔ)充，從而大大降低了電池的性能，據(jù)廠家提供的數(shù)據(jù)，被更換的電池容量都降到正常狀態(tài)的80%以下。
通過(guò)以上的分析，個(gè)人認(rèn)為，太陽(yáng)能路燈光伏電池和畜電池的性能對(duì)整個(gè)路燈系統(tǒng)的性能起到?jīng)Q定性作用，而路燈的安裝和使用環(huán)境又對(duì)整個(gè)太陽(yáng)能路燈的使用效率起決定性作用。因此，應(yīng)根據(jù)使用地的光照條件，合理選用光伏電池功率及畜電池的容量，或采用光電互補(bǔ)形式進(jìn)行供電。
綜上所述，太陽(yáng)能路燈在城市中要充分發(fā)揮其性能，應(yīng)根據(jù)所處環(huán)境，合理選擇與使用，從而避免節(jié)能不節(jié)錢(qián)的狀況發(fā)生
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