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太阳能路灯推广应用可行性探讨 赵万增赵文学 一、城市路灯照明现状 路灯是城市的眼睛，路灯建设代表着城市的美化、亮化工程，代表着城市的形象， 关系到市民的出行安全，关系到社会治安和社会稳定，代表着城市的现代化水平。 现在城市路灯照明，大量使用高压钠灯、高压汞灯、金卤灯等金属气体放电灯，这 种灯亮度高、光色好、寿命长，但消耗着大量的电能。据不完全统计，全国城市路灯照 明总数在600万盏以上，并且每年以10％的速度递增，城市照明耗电量占全国总电力的 30％，电费达285亿元，是三峡水利发电能力840亿度的2倍多，是一笔巨大的开支。 仅我们保定市就有路灯2万盏，每年电费达1200万元以上。随着城市建设的发展，路灯 也会愈来愈多，电费的开支成为市财政的沉重负担。而当前国家电力供应形势紧张，电 力短缺正困扰着我国经济的发展，所以国家在优先发展能源基础设施建设，大力调整产 业结构的同时，鼓励开发新能源，鼓励可再生能源的利用。 二、太阳能路灯的工作原理及设计要求 太阳能做为一种环保绿色可再生能源，仅每天辐射到地球表面的辐射能就等于2．5 亿万桶石油的能量，可谓取之不尽、用之不竭，因此开发利用太阳能，用于城市路灯照 明为缓解当前我市电力紧张的措施之一，有着广泛的社会效益和巨大的经济效益。太阳 能路灯主要由太阳能光伏电池板，LDE发光体或无极灯、低压钠灯作为发光源，阀控密 封铅酸电池(免维护电池)智能控制器及路灯钢杆组成。其工作原理就是在阳光的照射 下，太阳能光伏电池板产生电能给蓄电池充电。当黑夜降临，光照低于21ux时智能控制 器控制LED发光体点亮，用于城市道路照明；当天空逐渐明亮，照度高于101u时智能控 制器关断发光体，路灯退出运行。为保证蓄电池的正常工作，智能控制器还应具有防止 过充、过放和光控、时控、温度补偿、防雷等功能。为了保证太阳能路灯能正常工作， 在设计太阳能路灯的配制时应考虑到连续阴天的影响，故此，选用太阳能光伏电池的规 格和阀控密封蓄电池容量时应不低于3倍于LED发光体的功率，以保证连续阴天3_5 天以上，太阳能路灯能正常照明。在配制太阳能电池板时应考虑到路灯钢杆的抗风能力 不低于27米／秒的风速。太阳能电池板的倾斜角度应根据安装使用地点的纬度不同而适 151 度调整，以在冬天最大限度地获取阳光照射能量。 三、应用太阳能路灯的优势和不足 使用太阳能路灯做为城市道路照明是一明智的选择。它是绿色、洁静的可再生能源， 节能、环保，又不用开沟、布线，减少大量的土方施工量，不用建设相应的电力配套设 施，可以节省大量的施工费用和缩短施工工期，并且无需电费支出。而且太阳能光伏电 池板可使用寿命l¨15年，LED发光体可用lO年，一次投资长期受益。但是也存在不 足，首先LED的光照度与钠灯相比还存在很大差距，还不能用于功能性照明，在城市的 主干道上应用不能达到钠灯的亮度，而LED的光衰严重，光线的穿透力较差，在雾天更 显突出。但随着科学的发展技术的进步，近期将得到改善。在控制方式上，由于各个控 制器参数不同，各个路灯在开关灯时间上也会有一定的差异，一致性较差。再一个就是 太阳能光伏电池板的价格较贵，每瓦达36__40元，每基太阳能路灯配制不同，造价达1—2 万元，现在太阳能电池板每瓦已经降到20元以下，但一次性投资仍然较高。又因阀控密 封蓄电池使用寿命2-_3年，购置成本1000元—．2000元，开支费用也不可小觑。 四、太阳能路灯的推广应用前景 虽然太阳能路灯的推广应用目前还存在一些技术问题，但是随着市场的完善和科技 的进步，近几年将有突破性进展，首先LED发光体的研究，世界及国内各大公司及科研 院所投入大量人力、物力，技术水平日新月异。日本在1998年，美国在2000年，中国 在2003年6月都分别启动了“国家半导体照明工程”，LED的产量每年递增30％，专家预 并且已经面市。很快在发光强度等方面达到普及应用的要求。 太阳能光伏电池板的的造价也随科技的进步，光效的提高而逐步降低。现在保定天 威英利太阳能光伏电池公司的产量已达到亚洲第一，世界第四的规模，产品价格降低指 日可待。随着价格的降低，太阳能光效利用的提高，太阳能的可再生性，清洁无污染， LED环保节能等优点更加突出，与世界性的能源电力紧张相比，利用太阳能路灯照明将 成为方兴未艾的产业，必将带来巨大的经济效益和社会效益。