一、 风光互补 (滨海高新区)

风光互补,是一套发电应用系统,该系统是利用太阳能电池方阵、风力发电机(将交流电转化为直流电)将发出的电能存储到蓄电池组中,当用户需要用电时,逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电,通过输电线路送到用户负载处。是风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电。

上图为灯光互补效果图
上图为风光互补实景照片

1、风光互补路灯配置: 垂直轴风力发电和太阳能电池板以10:3的配比进行设计,适用于大多数城市道路。

例如10米高路灯配置:
灯笼型垂直轴风力发电机--300W;
  太阳能电池板--75W;
  灯杆高度--10米;
灯泡功率--75陶瓷金卤灯或80W无极灯
  蓄电池--100AH免维护;
  亮灯时间--10h/d;

2、单纯风力发电路灯配置: 垂直轴风力发电机单独供电,适用于海边及风力资源较好的城市道路。

例如10米高路灯配置:
灯笼型垂直轴风力发电机--300W;
  灯杆高度--10米;
  灯泡功率--75陶瓷金卤灯或80W无极灯
  蓄电池--100AH免维护;
  亮灯时间--10h/d;

3、蓄电池配置:蓄电池采用胶体蓄电池,安装在路灯灯杆中间,既作为蓄电池箱同时可用作广告灯箱。胶体蓄电池寿命较长,工作稳定性较高。

4、控制系统:风光互补控制器或风力发电控制器对于蓄电池的充放电控制非常关键,必须将其控制在较平稳的变化范围内。控制器的好坏对于蓄电池以及光源的寿命起到至关重要的作用。例如:常用蓄电池一般寿命在2-3年,采用高稳定性控制器,其寿命可达到5-8年。

5、光源

应用在太阳能照明系统中的光源要满足以下2个条件:

1)寿命要长,光衰要低,这样才能体现高品质照明系统,太阳能照明系统一般也是提供长时间质保期的。

  

2)为尽可能的降低初期投入成本,事必要减小晶硅片面积和蓄电池容量,这是由电流来决定的。所以相同功率的光源实际工作电流越小越好,这样整体造价就会下降。光源的价格在整个太阳能照明系统中所占的比例很小很小。

  

无极灯工作电流小,同功率的无极灯和金卤灯和高压钠灯相比电流只有一半左右,可大大降低太阳能板和蓄电池的配置,另外寿命超长,光通维持率高,显色性好,这些优点都非常适合作为太阳能光源,目前国内外已有很多工程应用实例。可存储太阳能的电磁感应灯专利,专利号:ZL200420090175.8

6、太阳能电池组件:我们一般认为单晶硅太阳能电池具有光电转换效率高的特点,故一般都喜欢采用它。其实对于新能源路灯而言,由于其独立供电,供电持续性要求较高,故采用弱光性较强的多晶硅太阳能电池效果较好。(注:两者差异不明显)

二、LED路灯(环外二期)

LED路灯即半导体照明灯,以发光二极管作为光源,因其是一种固态冷光源,具有环保无污染、耗电少、光效高、寿命长等特点,做成的LED路灯。

路灯是城市照明的重要组成部分,传统的路灯常采用高压钠灯,高压钠灯整体上光效低的缺点造成了能源的巨大浪费,因此,开发新型高效、节能、寿命长、显色指数高、环保的路灯对城市照明节能具有十分重要的意义。

上图为LED路灯夜间效果图

(一)特点:

LED路灯与常规高压钠灯路灯不同的是,大功率LED路灯的光源采用低压直流供电、由GaN基功率型蓝光LED与黄色荧光粉合成的高效白光二极管,具有高效、安全、节能、环保、寿命长、响应速度快、显色指数高等独特优点,可广泛应用于城市道路照明。外罩可用PC管制作,耐高温达135度.耐低温达-45度

发光二极管(LightEmittingDiode,简写为LED)是基于半导体PN结形成的用微弱的电能就能发光的高效固态光源,在一定的正向偏置电压和注入电流下,注入P区的空穴和注入N区的电子在扩散至有源区后经辐射复合而发出光子,将电能直接转化为光能。

(二)优点:

1、LED路灯本身的特性——光的单向性,没有光的漫射,保证光照效率;

2、LED路灯有独特的二次光学设计,将LED路灯的光照射到所需照明的区域,进一步提高了光照效率,以达到节能目的;

3、LED的光源效率目前已达90-110lm/W,而且还有很大的发展空间,理论值达250lm/W。而高压钠灯的发光效率是随功率增加才有所增加,因此,总体光效LED路灯比高压钠灯强;(这个总体光效是理论上的,实际上250W以上高压钠灯的光效高于LED)。

4、LED路灯的光显色性比高压钠灯高许多,高压钠灯显色指数只有23左右,而LED路灯显色指数达到75以上,从视觉心理 角度考虑,达到同等亮度,LED路灯的光照度平均可以比高压钠灯降低20%以上,(参照英国道理照明标准);

5、LED路灯的光衰小,一年的光衰不到3%,使用10年仍达到道路使用照度要求,而高压钠灯光衰大,一年左右已经下降30%以上,因此,LED路灯在使用功率的设计上可以比高压钠灯低;

6、LED路灯有自动控制节能装置,能实现在满足不同时段照明要求情况下最大可能的降低功率,节省电能

7、LED是低压器件,驱动单颗LED的电压为安全电压,系列产品单颗LED功率都为1瓦,所以它是一个比使用高压电源更安全的电源,特别适用于公共场所(例如:路灯照明、厂矿照明、汽车照明、民用照明等)

8、每个单元LED小片只有很小体积,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于易变的环境。

9、寿命长:能使用5万小时以上,提供三年的质量保证。不足之处就是电源的寿命得不到保证。

10、光效高:采用≥100LM以上的芯片,相对于传统高压钠灯能节能75%以上。

11、安装简便:无需加埋电缆无需整流器等,直接将路灯灯头安装于灯杆接上或者将光源嵌套原有灯壳。

12、散热控制出色:夏天温度控制在45度以下,并采用被动散热方式,夏天的散热保障不足。

13、质量可靠:电路电源全部采用高质量元器件,每颗LED都有单独过流保护,无需担心损坏。

14、光色均匀:不加透镜,不以提高亮度而牺牲均匀光色,从而保证无光圈光色均匀。

综合上述原理,大功率LED路灯的节能效果显著,代替高压钠灯可节电60%以上。有待考究

维护成本低:相对于传统路灯,LED路灯维护成本极低,经过比较,不到6年即可收回全部投入成本。

(三)缺点:

1.单个LED功率低。
为了获得大功率,需要多个并联使用。

2.显色指数低。
在LED照射下显示的颜色没有白炽灯真实,这要从光谱分布上来分析,属于技术问题。

3.光斑。
由于白光LED本身制造工艺上缺陷加上与反射杯或透镜的配合误差,容易造成“黄圈”问题。

小功率LED很少热量散发,做路灯是都是用大功率的LED,大功率的LED是存在散热没有办法解决的问题,而且发热后亮度会明显降低,所以功率不能做大。现在市场销售的LED路灯最大的是250W,价格很高。

上图为LED节能路灯