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开展太阳能LED路灯是开展我国光伏发电的头等大事
来源:http://www.car100e.com 作者:www.kb88.com 发布时间:2018-08-12 20:47 浏览量:

  开展太阳能LED路灯是开展我国光伏发电的头等大事

  

一、人类对大气变暖带来严峻的成果还无动于衷

  

大气逐步变暖现已是不容争论的现实,可是人们对它的严峻性仍是远远知道缺乏的。近200年来大气中的二氧化碳的浓度添加了25%,使得地球均匀温度上升了0.5oC(图1)。并且进入上世纪80年代中叶往后,上升速度加速,这能够说首要是我国的奉献,由于我国现已是全球二氧化碳排放最多的国家。往后几十年内,二氧化碳的浓度倍增将引起地球均匀温度上升3 -5度,南北极区域将会升高10度。温室效应将耗费5%-20%的国民经济;北冰洋的冰层正在按每十年削减8%的速度消失,一年之内就缩小200万平方公里,2040年往后将会彻底消失,北极熊也即将灭绝。并且还会使: 1、海平面上升6公尺;2050年一些滨海城市(如纽约、上海)将会吞没;
2、气候失常,海洋风暴增多;
3、土地干旱,沙漠化面积增大(北京将被沙漠化);
4、地球上的病虫害添加;
5、冰冻亿年的病毒会激起出来

  


图1. 200年来全球均匀气温的上升

  联合国秘书长在最近的讲话中指出:地球的温室效应现已要挟到人类的生计,其要挟程度不亚于恐怖主义,由于恐怖主义的要挟只限于特定国家和区域,假设不采纳活跃办法,温室效应将在不久往后就会影响到全球人类,而和国家无关。《京都议定书》规则,从2008到2012年期间,首要工业发达国家的温室气体排放量要在1990年的基础上均匀削减5.2%,其间欧盟将6种温室气体的排放量削减8%,美国削减7%,日本削减6%。

  最近在哥本哈根举行的世界气候谈判想要到达一个包含一切国家在内的世界协议来削减二氧化碳的排放,可是现已演化成为穷国和富国之争,穷国以为这是富国种下的因,却要穷国来吃这个苦果。实践上我国每年的二氧化碳和二氧化硫的排放量早在2006年就现已居世界第一位。咱们曩昔一向争论说你们发达国家现已排放了几百年,咱们只不过最近几十年才开端很多排放。可是现在不是来评论排放的权力问题,而是如何来解救全世界和全人类的问题,更何况我国自己早已蒙受了极大的要挟和丢失。我国62%的城市二氧化硫日均匀浓度超越国家三级规范,全国酸雨区面积已占国土面积的30%,因酸雨和二氧化硫污染形成的丢失1100多亿元/年。 每年都会发作冰冻灾祸、飓风灾祸、旱灾乃至汶川抵抗都有可能是大气变暖的成果。更不必说,往后很可能会发作的天津区域,上海区域和珠江三角洲的海水侵入了(珠三角现已发作了由海水侵入的饮水危机)。

  1、现在国外快速开展太阳能发电首要有两种形式,一是在沙漠区域缔造大型太阳能发电站,二是大规模打开太阳能房顶方案。可是这两种方案都不合适我国的国情。

  2、大型太阳能电站需求占很大地上,只能在沙漠区域,而我国的沙漠大多数远离大城市,不像美国的拉斯维加斯就在沙漠里,我国脱离兰州最近的敦煌太阳能发电站也有好几百公里的间隔,更不必说滨海的大城市了。

  3、大型太阳能电站需求极大的出资,例如最近在呼和浩特签定的另一个大型太阳能电站,总功率为2万千瓦,出资10亿元,10个月后于2010年竣工。所以发改委方案的30万千瓦,就需求150亿出资。

  底子问题是大型太阳能电站的技能还不老练,现在世界上最大的太阳能发电站也只需4.6万千瓦,其间还有一系列问题要处理。能够说现在的一切太阳能电站都只具有示范作用,而还没有具有大规模推行的经济价值。

  另一个最为成功的德国太阳能房顶方案,确实是发起群众来办太阳能发电的好办法。它的根本方案是这样的,由个人出资在自家房顶上缔造太阳能发电设备,所宣布的电由国家高价收购悉数输回电网,几年下来就能够回收悉数本钱。所以美国加州也提出了相同的太阳能房顶方案。方案一旦完结,素有“阳光之州”称号的加州每年将取得300万千瓦的清洁电能,一起将削减排放300万吨温室气体,这相当于100万辆轿车排出的废气。

  可是我国就很难推进这种太阳能房顶方案,这是由于我国有才能缔造太阳能房顶的中产阶级大多数寓居在大城市高层公寓中,大多数没有自己的房顶,少量更有钱的阶级,尽管有别墅,但也大多数不是长时刻寓居在那里,不大可能去出资缔造太阳能发电设备。至于乡村尽管大多数农人都有自己的房顶,可是顶多有才能缔造自己的太阳能热水器,而不大有可能缔造太阳能发电设备。

  所以,或许这些原因能够解说,为什么我国无法大规模推行太阳能光伏发电。

  我知道全球照明用电占悉数用电的20%,而其间的很大一部分又是用在野外照明。我国也不破例。据计算我国现已设备的路灯大约有2亿盏之多。路灯的均匀功率大约是200瓦,假定每天敞开时刻为10小时,那么每天就是2度电,365天就是730度电,2亿盏就是1460亿度电。而我国最大的水电站长江三峡水电站的26台机组彻底投产往后每年的发电量才847亿度电。所以一切路灯所用电量大约为2个三峡电站的发电量。这决不是一个小数字。

  更何况现在的路灯还在以每年2000万盏的速度添加。仅仅现在简直90%以上都是选用高压钠灯。尽管它的发光功率仍是很高,可是它的寿命短,耗电大,色温低,显色性差,并且还含有汞等有毒物质,将来早晚要被筛选。

  自从科技部提出了大力开展LED路灯的“十城万盏”方案往后。现在LED路灯正在以如火如荼的速度高速开展。惋惜的是,“十城万盏”中的90%以上都仍是选用交流电的LED路灯,或许说是改造现有高压钠灯为LED路灯。据保存估量,十城万盏方案的总数将会超越200万盏,但也只不过是每年新增路灯总数的十分之一罢了。就像前面所说那样,假设每年新增的2000万盏都选用太阳能,那么其总功率将到达400万千瓦,其实还远不止此数,由于一般太阳能LED路灯所选用的的太阳能板功率是实践路灯功率的3-4倍。假定为3倍,那么总的太阳能板的装机容量将会到达1200万千瓦。而我国2008年太阳能电池板总产量为178万千瓦(1780兆瓦)。还远远不能供应太阳能路灯的需求。由此可见太阳能LED路灯的商场,决不是一个可有可无的商场,而是一个无足轻重的大商场。

  那么为什么现在仍是没有在大规模开展太阳能LED路灯呢,遍及存在着几点疑虑:

  1、太阳能LED路灯的本钱太高。

  正本LED路灯的本钱就很高了,而太阳能LED路灯的本钱就更高了。这首要是由于太阳能电池板的本钱过高的原因。实践上,太阳能电池板的单价正在逐年快速下降。例如,现在的单价大约为10元/瓦(现在实践为12元/瓦,不过下一年就有可能降为10元/瓦,为核算简略起见,假定为10元/瓦),大约是两年前的一半。关于一个100瓦的LED路灯,就算它需求300Wp的太阳能电池板,那么它的本钱也只不过是3000元。而100瓦的LED路灯大约能够替代250瓦的高压钠灯,250瓦的路灯,假定每天开灯10小时,那么一天用电2.5度电,一年用电912.5W。若以每度0.8元计,全年需交给电费730元。4年下来,所省下的电费就能够补偿太阳能电池板的本钱。实践上,状况还远非如此。太阳能LED路灯所节约的开支首要不是电费,而是电缆本钱和埋电缆的施工费。就拿10公里(666盏)交流电路灯来说,其电缆的本钱就是150万元,分摊到每一盏灯上就是2252元。还要加上埋电缆的铺设费用30万元,分摊到每一盏就是450元,由于每过一段间隔电缆有压降而需求选用变压器升压的输配电等设备200万元,分摊到每一盏就是3003元,一切这些费用加起来就是5705元,还没有核算检查井300元/盏,等费用。一切这些加在一起,早就超越了太阳能LED路灯的初始出资,所以太阳能LED路灯所节约的电费彻底是一种纯收益。

  从上面的剖析彻底不必忧虑太阳能LED路灯的本钱过高的问题。

  2、在大多数阳光不充足的当地需求加大太阳能板的面积,可能要选用x5的太阳能板,就是500Wp的太阳能电池板,然后提高了本钱,下降了抗风力。

  这确实是一个问题。可是并不是不能处理的问题。

  一般的太阳能路灯的规划是考虑每晚要作业10小时以上所需的太阳能板功率。可是在绝大多数状况下,并不需求每晚照亮10个小时,在深夜和后深夜往后,过往的车辆行人都很少很少,在种状况下彻底能够下降功率运转。曩昔在选用高压钠灯时,要恣意改动钠灯的功率是很难做到的,而现在选用LED往后,改动功率和亮度是很简单做到的事,所以就能够选用一种称之为程序主动智能调亮的控制器来调亮。这种亮度调理彻底是依据当地的交通流量的计算值来设定,一般在有些区域能够节约70%的太阳能电池板的面积,所以是十分入情入理的一种智能调光办法。这种智能调光控制器现已批量生产。

  


图2.程序主动智能调光能够节约70%的太阳能板面积

  

这样本来需求500瓦的太阳能电池板,现在只需150瓦就够了。有一家公司现已在上海市的崇明岛上设备了这种体系,选用x2的太阳能板,能够接连7个阴雨气候而照旧作业。

  

不只如此,太阳能电池板的面积还能够进一步减小。那就是选用最大功率盯梢(MPPT)技能。咱们知道,在不同的太阳照度下,太阳能电池具有不同的输出功率和输出电压特性,其典型的特性如图3所示。可是,在太阳能电池板直接向蓄电池充电时,太阳能电池板的电压有必要高于蓄电池的电压(例如12V),明显,从图中能够看出,这时它的输出功率并不是最大。为了充分利用太阳能电池板的功率,在充电控制器中加进了一种称之为最大功率盯梢设备,它能够在任何(照度)时分,都能够作业在输出功率曲线的最大值上。这样,大约又能够得到30%的长处,也就是说,太阳能电池板的面积又能够减小30%,在前面的比如中,就只需求105Wp的太阳能电池板,这就大大减小了太阳能电池板的尺度,也提高了抗风力。更重要的是下降了本钱,将其本钱从5000元下降到了1050元。彻底是能够承受的程度。

  


图3. 不同太阳照度时,太阳能电池板的输出功率和输出电压的联系

  3、蓄电池的问题

  现在大多数太阳能LED路灯体系都是选用铅蓄电池,而一般的铅蓄电池确实存在寿命短,对环境污染等问题。而寿命短的问题现已能够选用胶体铅蓄电池或卷绕式铅蓄电池处理。它们不只运用安全,还有自放电小、耐深放电性,功能优秀、循环运用寿命长、浮充电压低、浮充电流小、可靠性高级长处。可是依然存在铅污染问题。最近磷酸锂铁电池有了很快的开展,它的充放电次数可达2000次以上,为一般铅蓄电池的6倍以上。并且不存在环境污染问题,仅仅现在价格还比较贵,跟着很多选用,价格也会下降。

  所以以为太阳能LED路灯本钱太高、续航力差、抗风力差、电池寿命短现已是老概念了,现在的新技能彻底处理了这些问题,也为高速开展太阳能LED路灯扫清了妨碍。

  大力开展太阳能LED路灯是一种契合我国国情的快速开展我国的可再生能源的大事,也是快速完结节能减排的头等大事。并且这彻底能够发起各级当地政府和各家从事太阳能LED路灯的企业来完结的作业。彻底不需求像在缔造三峡大坝时劳师动众,耗资几千亿,移民上百万就能够轻松完结的事。这样的多快好省的办法,咱们何乐而不为?

  
 


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