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城市道路照明应用太阳能光伏发电的技术探讨
城市道路照明应用太阳能光伏发电的技术探讨
摘要:降低城市道路照明耗电的有效方法之一是应用太阳能光伏发电。目前已有较多的应用实例,且由于节能但同时造价较高的原因,其引起了社会的广泛关注及议论。目前这方面的技术规范还未建立,已经建设的项目质量部分不尽如人意。本文试图从技术的角度对城市道路照明应用太阳能光伏发电进行探讨,以与同行交流。
关键词:道路照明太阳能光伏发电
中图分类号:TK511文献标识码: A
典型的道路照明光伏系统如图1,主要由太阳能电池板、蓄电池、控制器、自动控制切换器、交直流变换器五大部分组成。
这些部件不涉及机械传动装置,技术性能可靠稳定寿命长、安装维护简便。在控制器的控制下,白天太阳升起之后,太阳能板被阳光照射,产生电能,并储存于蓄电池中;夜幕降临,太阳能板不再产生电能,而蓄电池开始通过控制装置等向光源供电。如果蓄电池容量不足,则装置自动切换到市电供电。第二天周而复始。


一、电池板发电量计算
太阳能电池功能是将光能转换成电能。众多太阳能光电池中较普遍且较实用的有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池及非晶硅太阳能电池等三种,在太阳光充足日照好的东西部地区,采用多晶硅太阳能电池为好,因多晶硅太阳能电池生产工艺相对简单,价格比单晶低,转换效率在近几年不断提高。在阴雨天比较多阳光相对不是很充足的南方地区,采用单晶硅太阳能电池为好,因单晶硅太阳能电池电性能参数比较稳定。道路照明工程设计计算中,峰值功率P m是电池板选择时需要明确的参数,根据该参数,系统每天发电量为:
系统每天发电量= P m X H X K X L
式中,
H---太阳能组件安装地域日平均峰值日照时数
K---太阳能组件的斜面修正系数,根据所在地区纬度,~
L---由衰减、灰尘、充电效率等引起的损失系数,
图2为我国太阳能总辐射量分布图。

太阳能分布表
总辐射量与日平均峰值日照时数间的对应关系
年总辐射量千焦/厘米2年 420 460 500 540 580 620 660 700 740
日平均峰值日照时数H

区域划分丰富区较丰富区可利用区贫乏区
年总辐射量千焦/厘米2年≥580 500-580 420-500 ≤420
全年日照时数≥3000H 2400-3000H 1600-2400H ≤1600
地域内蒙西部、新疆南部
甘肃西部、青藏高原新疆北部、东北、内蒙东部、华北、陕北、宁夏、甘肃部分、青藏高原东侧、海南、台湾东北北端、内蒙呼盟、长江下游、两广、福建、贵州部分、云南、河南、陕西重庆、川、贵、桂、赣部分地区
特征日照时数≥3300小时
年日照百分率≥ 日照时数2600-3300小时年日照百分率≥- 太阳能丰富区到贫乏区的过度带日照时数≤1800小时年日照百分率≤
连续阴雨天 2 3 7 5
图2太阳能总辐射量分布图
二、市电转换装置的采用
一方面,相对于太阳能光伏组件而言,城市道路路灯的耗电较大。区别于