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太阳能产品在高速公路交通管理设施工程中应用的可行性应用报告 二O一一年五月 目 录 目 录 1 一、概述 2 （一）太阳能光伏发电照明系统的原理及特点 2 （二）光伏照明系统在高速公路交通管理设施中的应用 2 二、太阳能收费雨棚照明系统、路灯系统设计 3 （一）项目概况 3 （二）太阳能系统配置方案 3 三、效益分析 5 （一）经济效益分析 5 （二） 环境效益 8 （三） 社会效益 9 一、概述 （一）太阳能光伏发电照明系统的原理及特点 1、原理： 太阳能供电是国际上公认并倡导的绿色供电方式，它具有节约能源、减少污染的特点。太阳能电池板把太阳能转化为电能，经过大功率二极管及控制系统给蓄电池充电。充电到一定程度时，控制器内的自保系统动作，切断充电电源。晚间，太阳能电池板充当了光电控制器，启动控制器，蓄电池给照明灯供电，点燃照明灯；凌晨，太阳能电池板又充当了光电控制器，启动控制器，切断照明灯电源，重新开始进行转化太阳能为电能的工作。在太阳能灯燃亮时，还能够根据设置进行调光。 2、特点： 太阳能独立电站系统使用寿命25年； 全封闭免维护铅酸蓄电池400AH/2V，寿命10年以上； 太阳能电池板：单/多晶硅太阳能电池组件效率15％以上，功率130W，寿命25年以上； 控制系统：采用均衡维护充电，大电流快速充电，涓流巩固充电方式进行充电，其中充电过程采用PWM调制方式，具备延长蓄电池寿命的负脉冲缓冲充电过程，使用寿命达到25年以上 使用温度：摄氏-40至50度，具有低温工作功能； 照明时间：每天工作14小时，可连续工作2个阴雨天； 功耗低：LED灯具功耗是一般高压钠灯的50-60%左右，具有显著的节能效果； 显色指数高：LED灯具色温3000-7000K可选，显色指数80以上，LED灯具发出的光线更接近自然光，对颜色的显现更真实、鲜艳、辨识性强。 寿命长：LED灯具是固体冷光源，使用寿命10万小时； 绿色光源：LED灯光线稳定，无频闪，无紫外线和红外线、无不良眩光，无光污染，消除了不良眩光所引起的刺眼、视觉疲劳与视线干扰，提高驾驶的安全性，减少交通事故的发生； （二）光伏照明系统在高速公路交通管理设施中的应用 太阳光取之不尽用之不竭，能源成本为零，只要有阳光就可以独立安装，施工简单，人工和辅助材料成本低，非常适合应用在高速公路的电力系统设计当中。具体应用例如服务区场区照明、收费站雨棚照明和隧道的有源诱导等。高速公路服务区一般场地比较空旷，非常适合做太阳能光伏电站，可以给路灯夜间照明。高速公路收费站雨棚非常适合做光伏建筑一体化，不仅清洁环保，而且系统稳定、可靠性高。 二、太阳能收费雨棚照明系统、路灯系统设计 （一）项目概况 析木服务区、析木收费站位于丹东至锡林浩特高速公路东港至海城段。析木收费站车道总数为5个，进2出3，收费站出口指向正南方向。每个车道安装3盏，共15盏照明灯。雨棚棚顶高7米，灯头采用100W/220V LED灯。收费雨棚为平顶设计，适合以太阳能电站的形式给照明灯供电。收费站照明灯工作时间14小时（光控整夜亮灯），按2个连阴天设计太阳能供电系统。 析木服务区在高速公路两侧对称分布，其中南北两区路灯各23盏，灯杆高8m，灯头采用60W/220V LED灯。本服务区采用集中太阳能路灯供电系统,以太阳能电站的形式给路灯供电。南北服务区路灯供电采用分离方式，南北服务区各安装太阳能电站系统，供服务区路灯照明使用。服务区路灯工作时间14小时（光控整夜亮灯），按2个连阴天设计太阳能供电系统。 太阳能照明系统建设时原常规供电系统仍然建设，采用市电作为补充电源，提高系统运行可靠性。考虑到供电距离较远，负载采用DC220V供电系统，以减少电压损失，避免由于超过2天连阴天造成照明灯熄灭的情况发生。 （二）太阳能系统配置方案 1、析木收费站系统配置 表1-1 析木收费站系统配置表 负载数量 材料 数量 15盏 太阳能电池板135W/17V 72 铅酸蓄电池400Ah/2V （带电池柜） 110 控制器60A/220V 1 LED灯头100W/220V 15 太阳能电池板支架9720W 1套 市电切换、汇流及配电等装置 1套 太阳能电池板平铺在雨棚顶部，靠近北向摆放。太阳能电池板支架采用落地式支架，系统电池板为18块电池板串联，4串并联，每组板架占地1 ㎡，电站总净占地面积为72㎡。 2、析木服务区系统配置 表2-1单侧服务区系统配置表 负载数量 材料 数量 23盏 太阳能电池板130W/17V 72 铅酸蓄电池400Ah/2V（带蓄电池柜） 110 控制器220V/50A 1 LED灯头220V/60W（其它厂家提供）