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太陽能LED照明燈具的發展潛力和應用

文章出處:未知 發表時間:2018-10-09 14:58

  世界各國對能源供應安全的擔憂和應對氣候變化的行動,推動了世界范圍內可再生能源技術和產業的迅速發展,如光伏發電、風力發電等年增長速度都在20%以上??稍偕茉匆殉蔀閷崿F能源多樣化,應對全球氣候變化和實現可持續發展的重要替代能源。尤其是近兩年,隨著國際石油價格大幅波動以及《京都議定書》的生效實施,可再生能源發展成為國際能源領域的熱點,得到了世界許多國家的廣泛關注。截止2006年底,全球可再生能源發電裝機突破2億千瓦,其中小水電約8000萬千瓦,風電7.5萬千瓦,地熱發電1000萬千瓦,太陽能發電700多萬千瓦,太陽能光伏發電年均增長速度超過了60%,生產能力接近200萬千瓦。

  太陽能照明的節能優勢

  隨著經濟發展,我國的照明用電將大幅度提高,綠色節能照明的研究應用,將越來越受到重視。太陽能LED照明燈具作為冷光源產品,具有性價比較高、綠色環保、安全可靠、質量穩定、使用壽命長、安裝維護簡便等特點,可廣泛應用于綠地照明、公路照明、廣告燈箱照明、城市造型景觀照明及家居照明系統,但太陽能LED照明燈具一次性投入較高是其發展的瓶頸。

  目前,照明消耗約占整個電力消耗的20%左右,降低照明用電是節省能源的重要途徑。為實現這一目標,業界已研究開發出多種節能照明器具,并取得了一定的成效。但是,距離“綠色照明”的要求還較遠,開發和應用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源勢在必行。

  到2006年底,我國可再生能源利用量總計為2億噸標準煤(不包括傳統方式利用生物質能),約占0.5個百分點,為2010年實現可再生能源占全國一次能源消費總量10%的目標邁出了堅實的一步。目前,我國正在從以下幾個方面來推動光伏發電的國內市場發展:一、啟動送電到村工程;二、在特殊工程上運用光伏發電,如世博會、奧運會等;三、在沙漠地區建光伏電站;四、動員一些城市啟動屋頂計劃;五、研究制定提高光伏發電競爭力的電價政策(光伏產品90%的出口以及國內市場的缺失,都可能限制中國光伏產業的長遠發展。一旦國外光伏產業政策有變或者為保護本國產業采取限制進口的措施,中國近年來大量上馬的光伏項目將面臨困境)。

  太陽能照明的技術創新

 ?。蹋牛囊缘凸?、超常的使用壽命被廣泛應用到信號指示、數碼顯示等弱電領域。然而,由于傳統LED光源開光角小,點面積的亮度高,光的散射具有極強的方向性,光源易形成光點,光均勻度不好等因素,束縛了其在照明領域的應用。

  通過對傳統太陽能照明燈具結構、智能控制器、反光燈角度的更新和技術改進,進行最佳傾斜角設計,使平頭和圓頭優勢互補,從而使其發光更均勻、整體亮度更高、成本更低、更有利于應用推廣。

  平頭LED的柱式和炬式組合光源結構,通過合理控制平頭超高亮度白光LED安裝傾斜角度,使LED組合光源所發出照明光的均勻度及照度得到大幅提升。該技術不但能使光效加強,而且組合光源耗能僅4W左右,所發出光的亮度可達20W節能燈或40W白熾燈的亮度,可以更有效利用太陽能。只需要12W太陽蓄能電池的容量,12V/24Ah的蓄電池組就能夠保證此種LED發光源在5個陰雨天持續有效工作,并且,使用壽命在10萬個小時以上,為節能燈的10倍以上。

  為路燈領域專門研制的組合發光源——十字型和矩形組合發光源,充分發揮平頭LED開光角度大光均勻度好和圓頭LED點面積亮度高的優點,使兩者取長補短,發揮最大的光效,克服了平頭LED點面積亮度不如圓頭LED,而圓頭LED光均勻度不如平頭LED的缺點。

  在控制器方面,利用太陽能光電轉換技術,實現電能的最大化收集,在電能的儲備完成后,蓄電池向發光源提供12V直流電源,使發光源產生6500K的白光。同時,通過精簡智能控制器結構,使結構更加簡單,故障率更低,為進一步降低成本做好了技術準備。而且,通過檢測太陽能蓄電池輸出和蓄電池電量,從而確定系統工作狀態,實現了整個系統的自動控制和智能管理。

  太陽能照明燈具的推廣應用

  太陽能作為一種新興的綠色能源,以其無可比擬的優勢得到迅速的推廣應用。作為第四代新光源,在城市亮化美化、道路照明、庭院照明、室內照明以及其他各領域的照明和應用中得到了有效的利用。尤其是在偏遠無電地區,太陽能照明燈具更具有廣泛的應用前景。

  一般人認為,節能燈可節能4/5是偉大的創舉,但LED比節能燈還要節能1/4,這是固體光源偉大的革新。除此之外,LED還具有光線質量高,基本上無輻射,可靠耐用,維護費用極為低廉等優勢,屬于典型的綠色照明光源。

  超高亮LED的研制成功,大大地降低了太陽能燈具使用成本,使之達到或接近工頻交流電照明系統初裝的成本報價,并且具有保護環境、安裝簡便、操作安全、經濟節能等優點。由于LED具有的光效率高,發熱量低等優勢,已經越來越多地應用在照明領域,并呈現出取代傳統照明光源的趨勢。

  在我國西部,非主干道太陽能路燈、太陽能庭院燈漸成規模。隨著太陽能燈具的大力發展,“綠色照明”必將會成為一種趨勢。

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