低碳环保能源——太阳能LED灯具未来发展分析
基于对低碳能源现状的思索以及受攀枝花本地太阳能资源丰富的启发而产生。以阳光城市攀枝花为例简要叙述太阳能的使用情况,旨在提出使用低碳能源问题上存在的诸多问题。
灯具目前世界各国都积极的开发各种新能源和各种节能技术,如风能、混合燃料、乙醇、太阳能、氢能源、海浪能发电、地下能源、垃圾燃气等等。原国家主席江泽民退任后也在《对中国能源问题的思考》一文中提出希望国家层面加大对核能、风能、太阳能等诸多新兴能源领域的重视和投入。
1 我国太阳能资源分布情况
根据国际电力网提供的数据显示,从全国太阳年辐射总量的分布来看,西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。尤其是青藏高原地区最大,那里平均海拔高度在4000m以上,大气层薄而清洁,透明度好,纬度低,日照时间长。被人们称为“日光城”的拉萨市,年平均日照时间为3005.7h,相对日照为68%,太阳总辐射为816kJ/cm2·a。
2 攀枝花市太阳能资源使用现状及分析
根据国家气象总局权威资料显示,攀枝花是四川热量资源最充沛之地,日照充足,年日照时间约为2838h,无霜期300天以上,常年平均温度20.6度,即使冬天也经常艳阳高照,是全国开发利用太阳能最好的地区之一,仅次于拉萨。
2.1 攀枝花市的太阳能热水器已经成为居民的普遍选择。攀枝花许多居民的楼顶上都安装了一片片的太阳能热水器装置。在攀枝花市政府坚持不懈的努力下,现居民家庭安装太阳能的比例已达40%,是全国利用太阳能最好的城市之一。
然而太阳能的使用也存在许多问题。太阳能热水器的光能装置一般是安装在屋顶,不太美观;楼层较低,还会对附近的高楼层建筑形成反光,造成光污染;暴晒的水管道时常漏水;随着城市规模扩大,高层建筑拔地而起,但多数开发商不允许在顶楼安装太阳能装置,许多家庭仍使用煤气热水器或者电热水器。
其实,只要规划得当,由规划和建设部门牵头,统一布局安装或者报批监测安装,太阳能热水器的使用,不仅能够缓解我市煤气和电能供应压力,而且低碳环保。如果有条件的话,可以由楼宅为单位,在一些合理的地方以比较科学的方式安装中央太阳能控制装置,将太阳能转化为电能储备在蓄电池中,再以特殊的分流装置提供给走廊、过道、小区内道路等公共区域以及户内照明用电等等,将大大降低城市生活用电量。前几年,攀枝花市政府已考虑要在高层建筑用分体式的办法强制利用太阳能,做到老的房子家家有,新房子也要安上太阳能装置,但是由于种种原因至今未见实施。另外,太阳能灶也不失为一个低碳生活的好方法,利用太阳能转化为电能或者直接转化为热能,以电磁或者热敏来带动加热甚至高温,能够达到烹煮的目的。
2.2 攀枝花市太阳能照明设施逐渐应运而生。
工程案例1:
据攀枝花日报2006年7月报道:攀枝花市工业园区2号道路路灯照明工程。此路段属城市次干路Ⅱ级,应采用半截止光型灯具。由于夜间进入园区的车辆及行人较少,在满足最低照度和亮度的情况下,全线路所需路灯294盏。对这一路段采用普通照明和太阳能照明经济效益分析比较结论如下:就产品本身而言,太阳能LED灯具比普通灯具造价要高;首次投资高档太阳能路灯比普通路灯高71.5万元,中、低档太阳能路灯和普通路灯相近。运行费用,普通灯具明显高于太阳能灯具,而且电费、人工等会越来越高。据10年总投资测算(含日常维护及电能消耗)太阳能路灯比普通路灯节约356.675万元。
工程案例2:
据四川工人日报2009年6月报道:攀枝花市滨江大道和炳仁线安装的太阳能路灯目前已投入使用。这一路段清一色的太阳能路灯也成为市民关注的焦点。太阳能路灯不需耗费电网中的一度电,就可以正常发挥照明作用。太阳能路灯上的电池板,可将太阳能转化成电能贮存起来,等到黑夜或雨天,再将电能释放出来用于照明。
3 太阳能LED灯具分析
3.1 太阳能LED灯具的市场现状分析。
与国际上蓬勃发展的光电发电相比,我国落后于发达国家10-15年。我国光电产业正以每年30%速度增长,2008奥运会在北京举办,国家建设社会主义新农村的号召,未来5年能源下降20%的硬指标,这三条给太阳能产业提供了空前的商机,加之国家对可再生资源开发利用的优惠政策已经施行,在这么好的产业基础下,整个社会和国家只要小投资就会有大产出。
城市照明体现了一个城市的形象,反映了一个城市的科学管理,是一项社会系统工程。太阳能LED灯具以其优越的节能效果、人文的光源照明控制,倍受人们青睐,其性价比与工频交流电灯具基本持平,且具有不破坏环境、不消耗不可再生能源的特点,只要光源充足的地方就有太阳能LED灯具开发应用的市场。
3.2 太阳能LED灯具的发展趋势。
太阳能开发主要朝三个方向发展,即太阳能光伏发电、太阳能电池和太阳能热水器。在灯具的节能方面近年来发展也很快,除了常用的节能灯,也研发了LED灯具。LED灯是冷光源,比节能灯更节能,LED技术与太阳能的结合必将成为未来公共灯具设计的趋势。
3.3 太阳能LED灯具的特性。
1)低成本:高亮度、低功耗,所需太阳能电池及蓄电池组配置较低、成本下降。
2)寿命长:单晶硅或多晶硅太阳能组件的质量保证期为20年,20年后电池组件可继续使用,但发电量略有下降。超高亮白光LED使用寿命可达10万小时,智能控制器静态功耗低、使用寿命长。
3)可靠稳定:单晶硅或多晶硅太阳能组件具有抗台风、抗潮湿、抗紫外线辐射等特点。
4)无人值守:运行中无需管理人员,完美的智能控制系统给用户足够的放心。
5)10小时以上供电:系统设计时考虑到当地阴雨天气,将平均多余的电能储存到蓄电池内,确保用户连续阴雨天有足够的电能使用。
6)使用太阳能LED灯具不用架设或埋设电力线路;不用电网的电能;不用花费大量人力、物力保养维护。
在现今能源紧缺的情况下,太阳能资源是很值得研究和开发的,具有广阔的市场前景,新型的能源加上最节能的灯具,无疑是个完美的组合。当然我们在努力开发和使用新能源的同时,更应该提倡节约能源,毕竟,最清洁最廉价的能源就是不用能源。
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