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常見問題

摘要：簡述了太陽能光伏技能的原理與體系構(gòu)成，介紹了太陽能光伏技能在照明工程中的運用,并對其本錢及存在疑問做了扼要的剖析。
關(guān)鍵詞：太陽能　光伏技能　照明計劃　照明設(shè)備
　　跟著經(jīng)濟的開展，社會的前進，大家對動力提出了越來越高的需求，尋覓新動力變成當時人類面對的火急課題。因為太陽能發(fā)電具有火電、水電、核電所無法比擬的清洗性、安全性、資本的廣泛性和充足性等優(yōu)點，太陽能被認為是二十一世紀最重要的動力。當前太陽能運用技能已取得較大打破，并且已較成熟地運用于修建樓道照明、城市亮化照明、太陽能熱水供給及采暖等體系。尤其是太陽能光伏技能的開展，給太陽能在照明中的運用帶來了愈加寬廣的遠景。
1  太陽能光伏技能
　　太陽能光伏技能是運用電池組件將太陽能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿募寄�。太陽能光伏體系首要包含：太陽能電池組件、蓄電池、操控器、逆變器、照明負載等。當照明負載為直流時，則不用逆變器。
1.1 太陽能電池 
　　太陽能電池組件是運用半導(dǎo)體資料的電子學(xué)特性完成P-V改換的固體設(shè)備。太陽能照明燈具中運用的太陽能電池組件都是由多片太陽能電池并聯(lián)構(gòu)成的，因為受當前技能和資料的約束，單一電池的發(fā)電量非常有限。常用的單一電池是一只硅晶體二極管，當太陽光照耀到由P型和N型兩種不一樣導(dǎo)電類型的同質(zhì)半導(dǎo)體資料構(gòu)成的P-N結(jié)上時，在必定的條件下，太陽能輻射被半導(dǎo)體資料吸收，構(gòu)成內(nèi)建靜電場。從理論上講，此刻，若在內(nèi)建電場的兩旁邊面引出電極并接上恰當負載，就會構(gòu)成電流。這些年，非晶硅太陽電池的研發(fā)也取得了更大的進展，因為其具有生產(chǎn)本錢較低、技能簡略、節(jié)約質(zhì)料等優(yōu)勢，將在將來光伏技能中占有重要位置。太陽能電池的輸出功率是隨機的，在不一樣時刻，不一樣地址，同一塊太陽能電池的輸出功率是不一樣的。太陽能電池的峰值功率Pm由當?shù)氐奶�陽平均輻射強度與末端的用電負荷決議。
1.2  蓄電池
　　因為太陽能光伏發(fā)電體系的輸入能量極不安穩(wěn),所以通常需要配置蓄電池體系才干作業(yè)。太陽能電池發(fā)作的直流電先進入蓄電池貯存，到達必定閾值，才干供給照明負載。蓄電池的特性直接影響體系的作業(yè)功率、牢靠性和報價。蓄電池容量的挑選通常要遵從以下準則：首先在能夠滿意夜晚照明的前提下,把白日太陽能電池組件的能量盡量存儲下來，一起還要能夠存儲預(yù)定的接連陰雨天夜晚照明需要的電能。
1.3  操控器 
　　操控器的效果是使太陽能電池和蓄電池安全牢靠地作業(yè),以取得最高功率并延伸蓄電池的運用壽數(shù)。經(jīng)過操控器對充放電條件加以約束，避免蓄電池反充電、過充電及過放電。另外，還應(yīng)具有電路短路保護、反接保護、雷電保護及溫度抵償?shù)裙δ堋Ｒ驗樘�陽能電池的輸出能量極不安穩(wěn)，關(guān)于太陽能燈具的規(guī)劃來說，充放電操控電路的質(zhì)量至關(guān)重要。
1.4  DC-AC改換器 
　　逆變器的首要功能是將蓄電池的直流電改換成交流電。選用逆變電路，經(jīng)過調(diào)制、濾波、升壓等，得到與照明負載額外頻率、額外電壓匹配的正弦交流電供體系終端用戶運用。逆變器也應(yīng)具有電路短路保護、欠壓保護、過流保護、反接保護及雷電保護等功能。
２．太陽能照明計劃
　　太陽能光伏技能的運用不僅在邊遠區(qū)域和暫時缺電區(qū)域具有非常重要的位置，在其它區(qū)域也已敏捷遍及，已經(jīng)運用在交通、修建、農(nóng)林等各個職業(yè)中。尤其在照明工程中，更是奇光異彩。
2.1　城市亮化照明
　　當前太陽能光伏技能在城市亮化照明中的運用業(yè)已起步并以疾速開展的氣勢逐漸遍及運用。校園、公園、住宅小區(qū)、別墅等場所的指示牌、警示牌、草坪燈、路燈等均可選用太陽能光伏照明技能，使公共照明更便利、安全、環(huán)保、節(jié)能。太陽能亮化照明的作業(yè)原理是：由太陽能電池板作為發(fā)電體系，讓電池板電源經(jīng)過大功率二極管及操控體系給蓄電池充電，當蓄電池電源到達必定程度時，操控體系內(nèi)設(shè)的主動保護體系動作，電池板主動堵截電源，實施主動保護。到晚上，太陽能電池板又起到了光控效果，給操控體系宣布指令，此刻操控體系主動敞開，輸出電壓，使各式燈具到達規(guī)劃的照明效果。并可調(diào)理所需的照明時刻。
　　太陽能亮化照明技能具有一次性出資、無長時刻運轉(zhuǎn)費用、設(shè)備便利、免保護、運用壽數(shù)長等特色，不會對原有植被、環(huán)境造成破壞，一起也下降了各項費用，節(jié)約動力，可謂“一舉多得”。
2.1  修建物樓道照明
    太陽能走廊燈由太陽能電池板供電。整棟修建選用整體規(guī)劃、分體設(shè)備、會集供電方法。太陽能設(shè)備在露臺或屋面，用專用導(dǎo)線（可預(yù)留）傳送到每層走道和樓梯口。體系選用聲、光感應(yīng)，延時操控。白日體系充電、夜間主動改換敞開設(shè)備，當探測到有人走動信息后，主動發(fā)動亮燈設(shè)備，并延時3～5分鐘后自行封閉。當樓內(nèi)發(fā)作突發(fā)事端如火災(zāi)、地震等堵截電源或區(qū)域停電時，仍可接連供電3～5小時，能夠作為應(yīng)急燈運用，在下降各項費用的一起表現(xiàn)了人性化的規(guī)劃理念。此種商品還可用在小區(qū)的樓號牌、單元門牌等部位，為夜歸人及來訪的客人供給便利。
2.3　"光伏--修建照明一體化"技能。 
　　當前已成功地把太陽能組件和修建構(gòu)件加以聯(lián)系，如太陽能屋面(頂)、墻壁及門窗等，完成了"光伏--修建照明一體化(BIPV)"。本體系的作業(yè)原理是：由多片單晶硅太陽能光電池組合而成的電池板，經(jīng)過太陽光的照耀之后發(fā)作光電效應(yīng)而宣布直流電，再由體系中的電源改換器將直流電改換成通常電器所需的交流電，經(jīng)由配電體系供照明、空調(diào)等體系運用，以及蓄電池貯存電力，尚可供給防災(zāi)緊迫用電需要。修建物的墻面和房頂?shù)腜V組件的外型、色彩、修建個性與修建物聯(lián)系，與周圍的自然環(huán)境聯(lián)系，以期到達完滿的和諧。國內(nèi)某鋁板幕墻制作公司研發(fā)成功一種"太陽房"，把發(fā)電、節(jié)能、環(huán)保、增值融于一房，成功地把光電技能與修建技能聯(lián)系起來，稱為太陽能修建體系(SPBS)，已經(jīng)過專家論證。這將有力地推進太陽能修建節(jié)能產(chǎn)業(yè)化與市場化的進程。
3  太陽能照明設(shè)備　
　　太陽能照明設(shè)備首要由照明燈具、光源和操控體系構(gòu)成。
　　太陽能照明燈具首要有太陽能草坪燈、庭院燈、景觀燈和高桿燈等。這些燈具以太陽光為動力，白日充電，晚上運用，無需進行復(fù)雜貴重的管線鋪設(shè)，并且能夠恣意調(diào)整燈具的規(guī)劃。其光源通常選用ＬＥＤ或直流節(jié)能燈，運用壽數(shù)較長，又為冷光源，對植物成長無害。太陽能亮化燈具是一個主動操控的作業(yè)體系，只需設(shè)定該體系的作業(yè)形式就能主動作業(yè)。操控形式通常分為光控方法和計時操控方法，通常選用光控或許光控與計時組合作業(yè)方法。在光照強度低于設(shè)定值時操控器發(fā)動燈點亮，一起進行計時開端。當計時到設(shè)定時刻時就停止作業(yè)。充電及開關(guān)過程能夠由微電腦智能操控，主動開關(guān)，無需人工操作，作業(yè)安穩(wěn)牢靠，節(jié)約電費，免保護。
　　其間，太陽能景觀燈外觀規(guī)劃大多選用金屬與工程塑料相聯(lián)系壓鑄成型，燈體可呈現(xiàn)出圓形、方形、幾何圖畫等多種形狀，儀態(tài)萬千、個性懸殊，或奢華高雅、或簡練明快。燈體色彩有白、紅、綠、蘭、紫、黃等，順次突變或閃耀。天亮后體系主動發(fā)動亮燈設(shè)備，一眼望去，燈體宣布均勻柔軟的光線，幾種色彩跳動突變，整個城市的夜晚在一會兒律動起來。而太陽能高桿燈通常桿高8～13米，照明功率50W～130W，有用照明面積可達幾百平方。夜幕降臨，霓虹閃耀、流光溢彩、分外妖嬈。
4  太陽能照明本錢剖析 
　　這些年我國太陽能電池的生產(chǎn)能力陡增，其商品報價也由“七五”初期的80元/瓦，下降到當前的40元/瓦以下。使得推行運用太陽能光伏運用商品的報價瓶頸得到根本處理，不再因太陽能光伏商品的高價而制約其商品的推行，使可望不可及變?yōu)槊艚荼榧�。估計到本世紀二三十年代,太陽能發(fā)電本錢有能夠下降到慣例電價的水平。
　　選用太陽能燈光亮化工程，每年可節(jié)約很多的資金，既亮化了城市，又生態(tài)地開展了城市，并充沛地運用了動力，是當前世界上最合理的開展方向。
　　以２０層高層住宅的太陽能樓梯走道燈為例：一次性本錢每平方米約為１０元，運用壽數(shù)約為１５年以上；與選用自帶蓄電池的應(yīng)急燈相比，其一次性本錢相差無幾，太陽能照明壽數(shù)更長，還節(jié)約了電費。
　　再以太陽能庭院燈為例：每盞３０００～４０００元，比一般庭院燈大概貴一倍，可是如算上電氣管線、配電設(shè)備的出資再加上３～５年的電費和平常保護費，其本錢也根本適當。  
5  太陽能照明存在的疑問 
5. 1  太陽能光伏體系的功率 
　　太陽能光伏體系的總功率由電池組件的PV改換率、操控器功率、蓄電池功率、逆變器功率及負載的功率等構(gòu)成。當前，太陽能電池的改換率只要17%左右，而操控器、蓄電池、逆變器的功率均遠高于此，如逆變器的功率已達95%以上。因而進步電池組件的改換率，下降單位功率造價是太陽能發(fā)電產(chǎn)業(yè)化的要點和難點。
5. 2  太陽能電池的容量 
　　當前太陽能電池還很難運用在骨干道照明上。公路骨干道的照明有較高的照度需求，就當前太陽能電池的改換功率和報價來講，還不能夠滿意這個需求。但在不久的將來，跟著技能水平的進步，太陽能照明在公路骨干道上的運用將會遍及開來。 
5. 3　太陽能儲能元件
　　太陽能電池的運用壽數(shù)在25年以上，一般蓄電池的運用壽數(shù)在2～3年，所以蓄電池是太陽能電力體系中最薄弱的環(huán)節(jié)。儲能電容能夠在必定程度上處理這個疑問。儲能電容的運用壽數(shù)能夠到達10年以上，并且操控電路簡略，可是貴重的報價約束了它的運用，當前只是運用在有些交通信號燈和裝飾燈上。跟著技能和經(jīng)濟的開展，它將是一種最有期望變成和太陽能電池配套的理想儲能元件。
5. 4　太陽能商品的質(zhì)量
　　這些年，太陽能光伏技能開展很快，商品生產(chǎn)廠家如漫山遍野�？墒牵�有些商品沒有構(gòu)成系列，質(zhì)量參差不齊，甚至在光源的挑選以及電路規(guī)劃中存在許多缺點，下降了商品的經(jīng)濟性和牢靠性。一起，國家短少相應(yīng)的商品質(zhì)量標準和檢測體系，使太陽能光伏技能產(chǎn)業(yè)化受到影響。
6  結(jié)語
　　開發(fā)和運用太陽能是遠有遠景，近有實效的工作。推行太陽能光伏技能在照明中的運用是一個新的課題。跟著太陽能產(chǎn)業(yè)化進程和技能開發(fā)的深化，太陽能光伏技能的功率、性價比將得到敏捷進步，它在各個領(lǐng)域都將得到廣泛的運用，也將極大地推進我國"綠色照明工程"的疾速開展。