- 太陽能LED照明燈具的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用
- 太陽能照明的節(jié)能優(yōu)勢
- 太陽能照明的技術(shù)創(chuàng)新
- 太陽能照明燈具的推廣應(yīng)用
世界各國對能源供應(yīng)安全的擔(dān)憂和應(yīng)對氣候變化的行動(dòng)，推動(dòng)了世界范圍內(nèi)可再生能源技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，如光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等年增長速度都在20%以上?？稍偕茉匆殉蔀閷?shí)現(xiàn)能源多樣化，應(yīng)對全球氣候變化和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要替代能源。尤其是近兩年，隨著國際石油價(jià)格大幅波動(dòng)以及《京都議定書》的生效實(shí)施，可再生能源發(fā)展成為國際能源領(lǐng)域的熱點(diǎn)，得到了世界許多國家的廣泛關(guān)注。截止2006年底，全球可再生能源發(fā)電裝機(jī)突破2億千瓦，其中小水電約8000萬千瓦，風(fēng)電7.5萬千瓦，地?zé)岚l(fā)電1000萬千瓦，太陽能發(fā)電700多萬千瓦，太陽能光伏發(fā)電年均增長速度超過了60%，生產(chǎn)能力接近200萬千瓦。
太陽能照明的節(jié)能優(yōu)勢
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國的照明用電將大幅度提高，綠色節(jié)能照明的研究應(yīng)用，將越來越受到重視。太陽能LED照明燈具作為冷光源產(chǎn)品，具有性價(jià)比較高、綠色環(huán)保、安全可靠、質(zhì)量穩(wěn)定、使用壽命長、安裝維護(hù)簡便等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于綠地照明、公路照明、廣告燈箱照明、城市造型景觀照明及家居照明系統(tǒng)，但太陽能LED照明燈具一次性投入較高是其發(fā)展的瓶頸。
目前，照明消耗約占整個(gè)電力消耗的20%左右，降低照明用電是節(jié)省能源的重要途徑。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，業(yè)界已研究開發(fā)出多種節(jié)能照明器具，并取得了一定的成效。但是，距離"綠色照明"的要求還較遠(yuǎn)，開發(fā)和應(yīng)用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源勢在必行。
到2006年底，我國可再生能源利用量總計(jì)為2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤(不包括傳統(tǒng)方式利用生物質(zhì)能)，約占0.5個(gè)百分點(diǎn)，為2010年實(shí)現(xiàn)可再生能源占全國一次能源消費(fèi)總量10%的目標(biāo)邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。目前，我國正在從以下幾個(gè)方面來推動(dòng)光伏發(fā)電的國內(nèi)市場發(fā)展：一、啟動(dòng)送電到村工程;二、在特殊工程上運(yùn)用光伏發(fā)電，如世博會(huì)、奧運(yùn)會(huì)等;三、在沙漠地區(qū)建光伏電站;四、動(dòng)員一些城市啟動(dòng)屋頂計(jì)劃;五、研究制定提高光伏發(fā)電競爭力的電價(jià)政策(光伏產(chǎn)品90%的出口以及國內(nèi)市場的缺失，都可能限制中國光伏產(chǎn)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。一旦國外光伏產(chǎn)業(yè)政策有變或者為保護(hù)本國產(chǎn)業(yè)采取限制進(jìn)口的措施，中國近年來大量上馬的光伏項(xiàng)目將面臨困境)。
太陽能照明的技術(shù)創(chuàng)新
LED以低功耗、超常的使用壽命被廣泛應(yīng)用到信號指示、數(shù)碼顯示等弱電領(lǐng)域。然而，由于傳統(tǒng)LED光源開光角小，點(diǎn)面積的亮度高，光的散射具有極強(qiáng)的方向性，光源易形成光點(diǎn)，光均勻度不好等因素，束縛了其在照明領(lǐng)域的應(yīng)用。
通過對傳統(tǒng)太陽能照明燈具結(jié)構(gòu)、智能控制器、反光燈角度的更新和技術(shù)改進(jìn)，進(jìn)行最佳傾斜角設(shè)計(jì)，使平頭和圓頭優(yōu)勢互補(bǔ)，從而使其發(fā)光更均勻、整體亮度更高、成本更低、更有利于應(yīng)用推廣。
平頭LED的柱式和炬式組合光源結(jié)構(gòu)，通過合理控制平頭超高亮度白光LED安裝傾斜角度，使LED組合光源所發(fā)出照明光的均勻度及照度得到大幅提升。該技術(shù)不但能使光效加強(qiáng)，而且組合光源耗能僅4W左右，所發(fā)出光的亮度可達(dá)20W節(jié)能燈或40W白熾燈的亮度，可以更有效利用太陽能。只需要12W太陽能電池的容量，12V/24Ah的蓄電池組就能夠保證此種LED發(fā)光源在5個(gè)陰雨天持續(xù)有效工作，并且，使用壽命在10萬個(gè)小時(shí)以上，為節(jié)能燈的10倍以上。
為路燈領(lǐng)域?qū)ｉT研制的組合發(fā)光源--十字型和矩形組合發(fā)光源，充分發(fā)揮平頭LED開光角度大光均勻度好和圓頭LED點(diǎn)面積亮度高的優(yōu)點(diǎn)，使兩者取長補(bǔ)短，發(fā)揮最大的光效，克服了平頭LED點(diǎn)面積亮度不如圓頭LED，而圓頭LED光均勻度不如平頭LED的缺點(diǎn)。
在控制器方面，利用太陽能光電轉(zhuǎn)換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電能的最大化收集，在電能的儲(chǔ)備完成后，蓄電池向發(fā)光源提供12V直流電源，使發(fā)光源產(chǎn)生6500K的白光。同時(shí)，通過精簡智能控制器結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)更加簡單，故障率更低，為進(jìn)一步降低成本做好了技術(shù)準(zhǔn)備。而且，通過檢測太陽能電池輸出和蓄電池電量，從而確定系統(tǒng)工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)控制和智能管理。
太陽能照明燈具的推廣應(yīng)用
太陽能作為一種新興的綠色能源，以其無可比擬的優(yōu)勢得到迅速的推廣應(yīng)用。作為第四代新光源，在城市亮化美化、道路照明、庭院照明、室內(nèi)照明以及其他各領(lǐng)域的照明和應(yīng)用中得到了有效的利用。尤其是在偏遠(yuǎn)無電地區(qū)，太陽能照明燈具更具有廣泛的應(yīng)用前景。
一般人認(rèn)為，節(jié)能燈可節(jié)能4/5是偉大的創(chuàng)舉，但LED比節(jié)能燈還要節(jié)能1/4，這是固體光源偉大的革新。除此之外，LED還具有光線質(zhì)量高，基本上無輻射，可靠耐用，維護(hù)費(fèi)用極為低廉等優(yōu)勢，屬于典型的綠色照明光源。
超高亮LED的研制成功，大大地降低了太陽能燈具使用成本，使之達(dá)到或接近工頻交流電照明系統(tǒng)初裝的成本報(bào)價(jià)，并且具有保護(hù)環(huán)境、安裝簡便、操作安全、經(jīng)濟(jì)節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。由于LED具有的光效率高，發(fā)熱量低等優(yōu)勢，已經(jīng)越來越多地應(yīng)用在照明領(lǐng)域，并呈現(xiàn)出取代傳統(tǒng)照明光源的趨勢。
在我國西部，非主干道太陽能路燈、太陽能庭院燈漸成規(guī)模。隨著太陽能燈具的大力發(fā)展，"綠色照明"必將會(huì)成為一種趨勢。
