城市太阳能路灯设计方案

城市太阳能路灯设计方案

一、前言

中国光伏发电产业起步于20世纪70年代，经过30多年的努力，迎来了快速发展的

新阶段。在“光明工程”和“送电到乡”等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下，我国光伏发电产业迅猛发展。到2007年年底，全国光伏系统的累计装机容量达到10万千瓦，2008年太阳能电池的产量达到了200万千瓦。

2008下半年以来，金融风暴危及到中国，光伏企业深受影响：订单减少，多晶硅价格下降。这次金融危机的影响是深远的，但太阳能以其独特的优势，决定了它的发展趋势并没有也不可能改变。此次金融危机，对正处于行业洗牌阶段的太阳能产业来说，并不一定是件坏事，反而对促进产业的快速升级具有现实意义。另外中央实行的一些措施都着眼于拉动内需、拉动农村经济发展、拉动中小企业发展，对太阳能热利用行业发展非常有益。

随着世界能源危机的加剧，各国都在寻求解决能源危机的办法，一条道路是寻求新能源和可再生能源的利用；另一条是寻求新的节能技术，降低能源的消耗，提高能源的利用效率。

太阳能是地球上最直接最普遍也是最清洁的能源，太阳能作为一种巨量可再生能源，每天达到地球表面的辐射能大约等于2.5亿万桶石油，可以说是取之不尽、用之不竭。太阳能作为一种安全、环保新能源越来越受重视。同时，也随着太阳能光伏技术的发展和进步，太阳能灯具产品在环保节能的双重优势，太阳能路灯、庭院灯、草坪灯等方面的应用已经逐渐形成规模，太阳能发电在路灯照明领域发展已经日趋完善。 二、 太阳能路灯的基本组成部分

太阳能路灯由以下几个部分组成：太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、光源、灯杆及灯具外壳。

1、 太阳能电池板：

太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分，也是太阳能路灯中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送至蓄电池中存储起来。在众多太阳光电池中较普遍且较实用的有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池及非晶硅太阳能电池等三种。在太阳光充足日照好的东西部地区，采用多晶硅太阳能电池为好，因为多晶硅太阳能电池生产工艺相对简单，价格比单晶低。在阴雨天比较多、阳光相对不是很充足的南方地区，采用单晶硅太阳能电池为好，因为单晶硅太阳能电池性能参数比较稳定。非晶硅太阳能电池在室外阳光

不足的情况下比较好，因为非晶硅太阳能电池对太阳光照条件要求比较低。所以综合对比和当地地理环境分析我们采用单晶硅太阳能电池板，以充分发挥其性能，保证系统的稳定性。

2、太阳能控制器

无论太阳能灯具大小，一个性能良好的充电放电控制器是必不可少的。我公司设计研发的控制器不仅延长蓄电池的使用寿命，且对它的充电放电条件加以限制，防止蓄电池过充电及深度充电。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿功能。同时我公司太阳能控制器具有路灯控制功能，具有光控、时控功能，并具有夜间自动切控负载功能，便于阴雨天延长路灯工作时间。

3、硅能蓄电池

由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定，所以一般需要配置蓄电池系统才能工作。现在市面上所有的公司采用蓄电池大多为铅酸蓄电池。铅酸蓄电池由于其铅酸的腐蚀性和可再生利用性均无法达到环保和节能，也使太阳能灯具在环保节能方面大打折扣。我们公司就这一问题，经过多年研究和开发，终于在这领域取得突破，采用完全环保不腐蚀铅基板的超微颗粒复合硅盐化成液作为蓄电池的电解液，可使蓄电池反复使用并性能大大提高。

下面就硅能蓄电池作简要介绍：

硅能蓄电池与铅酸蓄电池的比较

4、 光源

太阳能路灯采用何种光源是太阳能灯具是否能正常使用的重要指标，一般太阳能灯具采用低压节能灯、低压钠灯、无极灯、LED光源。我公司这次方案上采用世界品牌“飞利浦”公司专门特制的石晶低压钠灯，并采用台湾进口的高效能钻石多方位球面反光罩，使灯的功率大为降低，亮度大为提高。“飞利浦”70W石晶低压钠灯加上高效能钻石多方位球面反光罩与低压钠灯195W相当。并能用于多方面的灯具改造上，可比原低压钠灯节能60%。

5、灯杆及灯具外壳

灯杆的高度应根据道路的宽度、灯具的间距，道路的照度标准确定。灯具外壳根据我们收集了许多国外太阳灯资料，在美观和节能之间，大多数都选择节能，灯具外观要求不高，相对实用就行。

三、太阳能路灯设计

1、道路照度与适用范围

根据《城市道路照明设计标准》的规定：快速路平均照度20lx，均匀度0.4，主干路平均照度15lx，均匀度0.35，次干路平均照度8lx，均匀度0.35，支路平均照度5lx，均匀度0.3。我们采用“飞利浦”公司专门特制的石晶低压钠灯，完全达到国家标准，满足快速路与主干路的使用。

2、照明时间

太阳能路灯每天的工作时间应同一般路灯的工作要求，我们设计时充分考虑冬天日照时间短的缺点，并保证其工作时间应能在12小时之上。在连续阴雨天工作状况下我们设计工作在7天。在设计时充分考虑太阳能电池板及蓄电池的容量大小。

3、防雷接地

LED路灯的工作电压一般为12V或24V，属安全电压，不做电气保护接地。但太阳能路灯金属灯杆应做防雷接地，接地电阻不大于10欧姆。

4、太阳能灯具和普通灯具的比较

以项目5公里长20米宽主路，需安装干道路灯为例说明。按两灯间距30米，采用两侧对称排列分布，共需路灯330盏；普通灯具按报价8000元/套，每个杆灯设一个检查井；太阳能路灯报价12000元/套，按使用寿命10年进行分析对比。见下表：

通过以上分析得知：太阳能一次性投入略高于普通灯具，但在运行成本及维护上大大节省，完全符合节能减排的国家相关政策，并为子孙后代造福。

效果图（以实物为准）：