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太陽能LED路燈憑什么取代交流LED路燈?

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太陽能LED路燈憑什么取代交流LED路燈?

發布日期:2018-05-07 作者: 點擊:

  有人說,LED路燈如果不采用太陽能供電那么它就沒有繼續使用的價值了;也有人說太陽能供電只會讓LED路燈的制作成本變得更加昂貴,這樣LED路燈難以在現實社會中推廣使用;還有人說,LED路燈要采用太陽能供電和交流供電相結合......眾說紛紜,下面我們來看看太陽能LED路燈憑什么取代交流LED路燈?



包頭安全自控設備

  

  目前大多數的LED路燈仍然采用交流電供電,一方面是交流電路燈的技術已經是十分成熟,而太陽能路燈還有很多不確定因素,另一方面主要的考慮仍然是太陽能的初始投資過大,從而忽略了太陽能供電的很多根本優越性。

  

  人所周知太陽能最重要的一個優點是它是一種取之不盡用之不竭、最清潔的可再生能源!它可以真正解決地球變暖的問題!它將最終取代所有的能源!然而真正要用太陽能來取代一切能源還是一個長期而艱難的任務,雖然太陽能無處不在,然而它的采集需要一定的照射面積。顯然沙漠是最理想的地點,但是長距離的輸配電將會消耗大量的昂貴銅材,只有緊鄰沙漠的大城市才有試用的價值。而在一般人煙密集地區的大城市是很難找到這樣一個空曠開闊的地點的。農村則受到經濟條件的限制,不大可能現在就大面積推廣。任何新生事物最好先從小打小鬧開始,而且采用“自產自銷”的方法,路燈就是一個最好的最先采用太陽能的試點工程。而且,節能和減排一樣,必須先由政府倡導,甚至像德國那樣采用政府補貼的方法來推廣。幸好路燈工程本來就是政府工程,是由政府來進行招投標的。所以政府的決策人士一定要認識清楚,LED路燈是肯定要取代高壓鈉燈的,同時,太陽能LED路燈也是一定要取代交流電LED路燈的。

  

  1.所有路燈改為太陽能路燈可以節省一個三峽水電站的發電量

  

  LED路燈比高壓鈉燈要節能,早已為人們所認識。不過可能還缺乏一些定量的概念。現在公認100瓦的LED路燈可以取代250瓦的高壓鈉燈,所以可以簡單地認為,每一盞LED路燈可以節約150瓦電。

  

  然而,如果改成用太陽能供電的話,那么連這100W的電也能節省下來,也就是說,每盞路燈可以節省250瓦電。據有關方面估計,中國現有路燈總數大約在一億盞以上,并以每年20%的速度增長,2008年就新增路燈2000萬盞。假如這一億盞路燈可以折合成為6000萬盞250瓦的路燈,再假定這6000萬盞路燈全部改成太陽能LED路燈,那么總共可以節約1500萬千瓦的功率。假定每盞路燈每天工作12小時,在1年內將節約657億度電。而三峽水電站在2007年的發電總量為616.03億度電。因此把全國的路燈全部改為太陽能路燈后所節省的電量將超過一個三峽水電站一年的發電量。這是一個極其驚人的數字。

  

  不僅如此,太陽能是一種清潔的可再生能源,它不僅節約了電能,而且減少了二氧化碳的排放量。每一盞250瓦的高壓鈉燈在一年之內將會產生1290公斤的二氧化碳,所以6000萬盞路燈全部改成太陽能路燈以后,將可以減少7740萬噸二氧化碳。所以改成太陽能以后,不但節省了電費,而且還節約了二氧化碳的減量成本。每噸二氧化碳的減量成本為345-404美元。減少7740萬噸二氧化碳就相當于節省了310億美元的二氧化碳減量成本!

  

  前面的數字只是LED路燈和高壓鈉燈的比較。對于同為100W的LED路燈,采用交流電和采用太陽能的節能比較,只需要把上面的數據除以2.5就可以得到。也就是說,6000萬盞的100瓦LED路燈,假如全部采用太陽能供電的話,可以比全部采用交流電供電時節省262.8億度電,而二氧化碳的減排成本為124億美元。

  

  2.交流電供電時的效率將會比太陽能供電時的效率低15%

  

  因為采用交流電供電時必須采用開關電源將其變為直流。一般開關電源的效率大約在80%左右。所以對于100W的LED路燈,其交流輸入功率就大約需要120W(下面的比較表中就采用120W)。而采用太陽能供電時只要采用DC/DC恒流源,其效率高達95%。因此合計后采用交流電的總效率約低15%。所以上述的數字還應該增加15%。

  

  3.交流供電還有功率因素問題

  

  在比較低檔的開關電源中沒有采用功率因素的補償,大量采用以后,將會引起電網的總體效率降低。

  

  4.采用交流供電的最大問題是使整個燈具的壽命降低

  

  因為交流電必須經過整流濾波才能變成直流電,因而所有開關電源中都必須采用電解電容來濾波。人所周知,電解電容的壽命是很低的,一般的電解電容壽命只有1000小時,長壽命的電解電容壽命也只有10,000小時。而且,周圍環境溫度每升高10度,壽命就降低一半。在大功率LED路燈的燈具中溫升是很高的,所以電解電容的壽命也就更短了。而通常對LED路燈的壽命要求為5萬小時以上。整個燈具的壽命必然會受到電解電容壽命短的拖累。可以認為過去很多低質量LED路燈的很快失效,除了因為沒有處理好LED本身的散熱問題而加速其光衰以外,交流電源中的電解電容失效也是一個重要的因素。而太陽能供電的系統中是沒有電解電容的。所以其恒流源的壽命可以保證和LED的壽命相匹配。

  

  5.太陽能電池供電的LED路燈的總體成本要比交流供電的LED路燈系統的總體成本低很多。

  

  雖然太陽能路燈的初次安裝成本要高,但是交流供電的電纜鋪設成本和長期的電費支出就遠遠高出太陽能系統。下面我們來做一個詳細分析。

  

   (1)兩種系統的LED燈頭和燈桿成本是大體相同的,主要差別是太陽能電池板。通常太陽能電池板的功率大約是LED燈具功率的3倍。如果LED為100瓦,那么就要求使用300瓦的太陽能電池板。目前太陽能電池板的價錢已經降低到23元/瓦,300瓦就是6900元。此外,太陽能系統還需要蓄電池,但是其成本相當于交流供電中的開關電源成本。所以二者可以抵消。所以燈具本身成本的差別主要是太陽能電池板。

  

  (2)交流供電LED路燈在初次安裝時的最大支出是電纜的鋪設。一般人以為主要就是電纜本身的成本,但是除了電纜本身外,它的鋪設、輔助設施(檢查井、配電設備)等,要比電纜本身貴很多。現在假定以10公里長的道路為例,每隔30米一盞,對面放置,一共需要666盞LED路燈,如果采用太陽能路燈的話,五年內就可以回收成本還可以節省43萬元,五年以后每年的電費就可以節省122萬元。

  

  6.交流電路燈電纜是被偷竊的最好目標

  

  這已經不是什么聳人聽聞的新聞了,網上到處都可以見到路燈電纜被盜的報道,武漢市僅長豐大道一條路從2005年投入運行至今已經被盜電纜三萬六千余米。杭州全市共1900公里路燈電纜,已經被盜140公里,甚至上海內環線高架和滬寧高速的路燈電纜也都被盜。連北京的五環路上的路燈電纜也經常被盜。可見這種事并不是僅僅發生在窮鄉僻壤的邊遠地區,而是到處都發生的常事。可能是因為路燈電纜電壓比較低,電流比較大,電纜比較粗,含銅量比較大的原因。這在選用交流供電時這是一個必須要考慮的重要問題。

  

  7.交流供電的安全性是一個隱患

  

  除了對偷電纜和電器的小偷造成人身安全的隱患以外,對于附近農民挖土也會造成一定的安全隱患。

  

  8.交流供電對于設備安全也會存在問題

  

  交流電是聯網運行的,由于雷擊等原因網上會經常出現高壓浪涌,這對設備的安全也造成一定的威脅。而太陽能LED路燈則完全沒有上述的缺點,其構成十分簡單只有五個部分構成,而且它的安裝十分簡單,只要做一個水泥基座,立起燈桿,安上地腳螺釘就可以了,尤其是不用麻煩電力系統的人員來設計安裝和施工,挖地溝、鋪設電纜、挖檢查井、安裝變壓器,… 。這是一個非常重要的優點。

  

    有人擔心其中鉛蓄電池對環境的污染問題,實際上鉛蓄電池的最大用戶是汽車,我國現在每年生產和銷售700萬輛汽車,每輛汽車至少用一個鉛蓄電池。而汽車的鉛蓄電池早就有非常完備的回收系統,其中的鉛板都將回收并再生。所以太陽能路燈系統中的鉛蓄電池完全可以利用汽車的回收系統來加以利用而不會造成環境污染。而且,現在鋰電池的成本已經降低到可以實際采用的程度。臺灣有一家做太陽能LED路燈的公司(KESC)已經開發出采用鋰鐵電池的路燈來。國內東莞也已經有工廠生產鋰鐵汽車蓄電池。可以保用五年。

  

  目前太陽能路燈的一個唯一的問題就是太陽能電池板的造價問題,然而目前它的價格正在以驚人的速度降低。就在2008年,它已經降價1/3。它的最主要的原料多晶硅的價格已經從2007年的每公斤300美元,降低到2008年的200美元,預計到2009年多晶硅的價格將會降低到每公斤100美元。尤其是中國的多晶硅的產量正在快速成長,在建的33個項目全部投產以后,其產量將達到14萬6千余噸,而目前國內需求只有8000噸,因此如何擴大內需是當務之急。大力發展太陽能LED路燈無疑是一個最好的途徑。

  

  綜上所述,路燈采用太陽能是有百利而無一弊。何樂而不為?難道現在你還會懷疑太陽能LED路燈沒有取代交流LED路燈的實力嗎?


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