2015.8.20
目錄1 太陽能及太陽能產品 2
1.1 太陽能 2
1.2 我國的太陽能資源 2
1.3 太陽能產品 3
2 太陽能路燈 3
2．1 太陽能路燈發展背景 3
2．2 太陽能路燈系統 4
2.2.1 太陽能路燈組成 4
2.2.2 太陽能路燈工作原理 5
2.3 太陽能與普通路燈的對比 6
2.3.1 一次投資對比 6
2.3.2 十年內執行成本對比 9
2.3.3 太陽能路燈的優缺點 10
3 太陽能路燈市場分析 13
3.1 太陽能路燈市場潛力 13
3.2 太陽能路燈發展存在的問題 14
3.3 太陽能路燈未來發展方向 16
4 太陽能路燈生產專案投資 17
4.1 裝置投資 18
4.2 生產廠房投資 19
5 總結 19
1 太陽能及太陽能產品
1.1 太陽能
太陽能是取之不盡、用之不竭、綠色無汙染的可再生能源，是未來社會發展的主要能源之一。太陽每秒鐘放射的能量大約是1.6×1023kw，其中到達地球的能量高達8×1013kw，相當於6×109噸標準煤。
按此計算，一年內到達地球表面的太陽能總量折合標準煤共約1.892×1013千億噸，是目前世界主要能源探明儲量的一萬倍。太陽的壽命至少尚有40億年，相對於人類歷史來說，太陽為地球提供太陽能的時間可以說是無限的。
相對於常規石化能源，太陽能具有儲量的「無限性」、存在的普遍性、利用的清潔性和經濟性等其他能源無可代替的優點。這就決定了開發利用太陽能將是人類解決常規能源匱乏、枯竭，環境汙染嚴重的最有效途徑。
1.2 我國的太陽能資源
我國具有豐富的太陽能資源，2/3以上國土地面積的年總日照時間超過5gj/m2，理論儲量相當於1.7萬億噸標準煤。其中，青藏高原、西北地區、華北地區、東北大部、雲南、廣東、海南等地區年平均日照時長超過2200小時，屬於太陽能利用條件較好的地區。
即使東南沿海等太陽能資源較匱乏的地區，年平均日輻射量也可以達到每平方公尺3.2-3.8kw，而這些輻射量已經完全能夠滿足乙個家庭的供電所需的太陽能，這為我國太陽能產業的發展和太陽能產品的推廣提供的非常有力的條件。
1.3 太陽能產品
太陽能是指太陽的熱輻射能，通常表現為太陽光。很早的時候，人類就知道利用太陽能來取暖，曬乾物品、食物等。隨著科技的發展，人們對太陽能的了解越來越深，對太陽能的利用也不在是簡單的獲取熱輻射能。
人們利用太陽光直射和折射的特性，將它收集起來用來產生更高的熱量；利用太陽光能激發電子運動的特性，用它來產生電流。直到今天，太陽能被應用於各行各業，太陽能產品也五花八門，簡單的來分，太陽能產品可分為太陽能熱利用產品和太陽能光利用產品兩大類。如太陽能熱水器、太陽能取暖裝置、太陽能建築等屬於太陽能熱利用產品；而太陽能路燈、太陽能汽車、太陽能發電站等則屬於太陽能光利用產品。
2 太陽能路燈
2．1 太陽能路燈發展背景
隨著光伏發電技術的不斷提高與成熟，光伏發電產品越來越豐富，也越來越貼近人們的生活。太陽能照明燈就是其中比較常見的一種利用太陽能發電進行照明的的產品，由於其易於安裝，經濟實用，綠色環保等優點被廣泛應用與庭院照明、景觀照明、道路支幹道照明等。但是由於光伏照明系統需要光伏板及儲能系統，而普通燈泡的功率較大，光照強度較低，導致太陽能照明燈配置較高，投資成本較大，而有效照明時間又往往不能滿足客戶要求，加上太陽能產品的不穩定性，這就使得太陽能照明燈的應用有了很大的侷限性，無法大範圍的推廣應用。
led燈源的誕生，不僅給照明行業帶來了革命，也給太陽能照明的快速普及推廣插上了翅膀。led燈源功率低、亮度高、壽命長，很快的替代了傳統燈具，廣泛的應用與照明或觀景等領域。同樣的的，太陽能照明系統採用led光源後，可降低系統配置，提高照明時間，降低了投資成本，價效比大幅提公升，推廣應用更加廣泛。
路燈作為城市照明中的耗電大戶，每年耗電量佔總電量的12%以上，如果改用太陽能作為能量供給，則可減少很大一部分電能消耗和電費支出。所以，太陽能路燈應運而生。
2．2 太陽能路燈系統
2.2.1 太陽能路燈組成
太陽能路燈系統主要由太陽能電池板、led燈具、燈桿、控制器、蓄電池以及一些附件組成。
1、電池板
電池板一般採用單晶矽或多晶矽電池組件，根據不同要求，製作成不同功率的電池板。單晶矽電池組件轉化效率較高，但是成本也較高，所以，太陽能路燈系統一般選用多晶矽電池板。
2、led燈具
led燈具包括燈殼、反光腔、led燈源三部分。燈殼一般採用鋁合金壓制成型，表面進行耐紫外線處理，可有效的散熱，防塵、防水；led燈源採用低壓電源，安全可靠，並具有發光效率高、功耗小、壽命長、亮度高、工作溫度低等優點。
3、燈桿
燈桿是路燈系統的安裝整合骨架，通常採用優質碳素鋼通過下料、折彎、焊接、打磨等工序製作而成，燈桿外表面進行鍍鋅、噴塑等處理，提高燈桿的耐腐蝕性和美觀性。燈桿可根據不同要求，加工成不同尺寸，一般要求燈桿可抗10級大風。
4、控制器
太陽能路燈控制器具有光控、時控、功率控制、電池過充過放保護及反接保護等功能，是太陽能路燈的中樞神經系統。所以選擇一款好的控制器，對太陽能路燈來說至關重要，如果預算相對富餘，可選擇具有mct充電模式的控制器，mct充電模式能自動追蹤電池板的最大電流，尤其在冬季或光照不足的時期，mct充電模式比其他高出20％左右的效率。
5、蓄電池
太陽能路燈所選用的蓄電池通常為普通鉛酸電池或者膠體電池兩類。普通鉛酸電池散熱效能較好，在高溫環境下不容易起包，但在低溫環境下，充放電效率會受影響；而膠體電池抗寒性能更好，在零下15度環境下，仍能保持良好的充放電效率，但是**更高。
6、附件
附件包括電池箱、緊韌體、電線等。
2.2.2 太陽能路燈工作原理
太陽能路燈工作原理為：白天，電池板吸收太陽能，轉化為電能，並通過控制器將這些電能儲存在蓄電池內。晚上，蓄電池給led燈源供電，使其發光，進行道路照明。
如果是光電互補型路燈，則需要在蓄電池儲能不足的情況下，由控制器控制市電介入，為路燈提供電源。如果為風光互補性路燈，則由風機和電池板共同給蓄電池充電。在光照條件不好的條件下，還有風機可以提供電能，提高了太陽能路燈的工作穩定性。
2.3 太陽能與普通路燈的對比
2.3.1 一次投資對比
以金昌地區100套城市照明路燈為例，來對比太陽能路燈與普通路燈在一次投資成本上的差異。
要求：燈距30公尺，燈桿高度10公尺，燈源光照半徑15公尺，路燈平均每天工作10小時。
地理條件：北緯38°29』37」，東經102°9』44」，年平均峰值日照時長4.6h/天，最長連續陰雨天數：4天。
根據以上條件，我們首先可以確定兩套系統所採用的燈具：太陽能路燈系統採用60w 24vled燈具，普通路燈採用250w高壓鈉燈。其次，我們要對太陽能路燈的電池板峰值功率和蓄電池容量進行計算：
蓄電池容量q
q=a×t×(d+1) ÷λ
=60w÷24v×10h×（4+1）÷80%
=125ah
其中，a——燈具額定工作電流
t——燈具每天工作時長
d——連續陰雨天數
λ——蓄電池放電深度
電池板峰值功率w
w÷24=a×t×(1+δ) ÷t
=60w÷24v×10h×（1+0.2）÷4.6h
=6.52
w=6.52×24=156wp
其中，a——燈具工作電流
t——燈具每天工作時長
δ——系統損失係數，光伏系統在執行過程中，會有一部分電量通過電路發熱或者在電池板或電線中餘留，造成系統電量的損失。
t——日照時長
24——開路電壓為36v的電池板的工作電壓
通過計算，我們得出了上述案例中採用太陽能路燈所需的太陽能電池板和蓄電池規格，根據蓄電池和電池板的規格，我們可以做出滿足案例所要求的太陽能路燈（單套）的整體配置。配置表如下：
表1：太陽能路燈配置表
相比與太陽能路燈系統，普通路燈系統配置中沒有電池板，蓄電池和智慧型控制器，但卻增加了地下電纜，控制櫃及變壓器等集中控制裝置。根據本案要求，可做出普通路燈系統（單套）的配置如下表：
表2：普通路燈配置表
注：路燈總數100套，分兩路，每路50套，普通路燈燈具功率250w，單路總功率為12.5kw，加上線路損耗，單路總功率在15kw左右，單路電流為68a，16 mm2電纜允許最大電流為72a，所以選用16mm2電纜。
根據以上配置表，結合現場安裝，我們可以做出太陽能路燈系統和普通路燈系統一次投資對比。
表3：太陽能路燈與普通路燈投資對比表
從以上對比表中我們可以看出，太陽能路燈的一次投資要比普通路燈的大，而且，在太陽能資源不太豐富的地區，太陽能路燈的配置還要提公升，導致太陽能路燈的一次投資遠遠高於普通路燈的投資。
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