太阳能光伏技术概论 课件 第7、8章 太阳能光伏系统的应用、 太阳能光伏建筑一体化.pptx

第一节太阳能道路照明系统

第二节太阳能路灯系统的施工 第三节光伏水泵系统;第一节太阳能道路照明系统;太阳能道路照明装置是一种利用太阳能作为能源的照明装置，因其具有不受市电供电影响，不用开沟埋线或架空电线，不消耗常规电能，只要阳光充足就可以就地安装等特点而受到人们的广泛关注。太阳能道路照明装置的主要应用是太阳能路灯。其广泛应用于乡村旅游道路、城乡结合公路、偏远山区等，尤其适合安装在交通不便的偏远山区和不方便接入市电的地区，具有广泛的市场应用前景。

一、太阳能路灯照明的参考标准

太阳能路灯的照明由于系统各方面的限制，不可能按照市电的照明标准来要求，目前可以借鉴的主要是一些地方标准，如北京市的地方标准——《太阳能光伏室外照明装置技术规范》(DB11/T542—2008)，其中对于照明标准方面规定：乡村街道、道路维持水平平均照度在3～4?lx，水平照度均匀度为0.1～0.2；灯具的类型采用半截光型灯具等。;二、太阳能路灯的设计

1．现场勘查

太阳能路灯由于采用太阳能辐射进行发电，因此对于路灯安装的具体地点具有特殊要求，并且在安装前必须对安装地点进行现场勘查。勘查的内容主要有：

(1)察看安装路段道路两侧(主要是南侧或东、西两侧)是否有树木、建筑物等遮挡。有树木或者建筑物遮挡可能影响采光的，要测量其高度以及与安装地点的距离，计算并确定其是否影响太阳能电池组件的采光。对太阳能光照的一般要求是太阳能光照至少能保证上午9:00至下午3:00之间不能有遮挡物影响采光。

(2)观察太阳能灯具安装位置上空是否有电缆、电线或其他影响灯具安装的设施。注意：严禁在高压线下方安装太阳能灯具。

(3)了解太阳能路灯基础及电池舱部位地底下是否有电缆、光缆、管道或其他影响施工的设施，是否有禁止施工的标志等。安装时应尽量避开以上设施，当确实无法避开时，请与相关部门联系，协商同意后方可进行施工。

(4)避免在低洼处或容易造成积水的地段安装太阳能路灯。

(5)对安装太阳能路灯地段应事先进行现场拍照。

(6)测量路段的宽度、长度、遮挡物高度和距离等参数，记录路向，???将其和照片等资料一起提供给方案设计者以供参考。;2．安装布置

在安装布置太阳能路灯时，应遵循以下准则：

(1)根据道路的宽度、照明要求来选择安装布灯的方式。太阳能路灯布置常用的三种方式如图7-1所示。

(2)灯具的悬臂长度不宜超过安装高度的1/4，灯具的仰角不宜超过15°。

(3)灯具的安装高度(H)、间距(S)、路宽(W)和布置方式间的关系如表7-1

所示。

3．光源的选择

太阳能路灯光源的选择原则是选择适合环境要求、光效高、寿命长的光源。同时为了提高太阳能发电的使用效率，尽量选择直流输入光源，避免由于引入逆变器而带来的功率损失(由于小型逆变器的效率比较低，一般低于80%)。常用的光源类型有三基色节能灯、高压钠灯、低压钠灯、LED、陶瓷金卤灯、无极灯等。下面针对应用最多的太阳能灯具光源加以分析比较，表7-2为常见的直流输入光源

特性。;在具体选用太阳能路灯光源时可参照道路状况和客户要求进行选择。需要注意的是，各种光源都有一定的功率限制和常用规格，选择光源功率时尽量选择常用光源功率。近年来也出现了一些新型光源，如混光型节能路灯灯具，将高显色性、高色温的金卤灯和高效光源低压钠灯两种光源系统一体化置于灯具电器仓内，不仅使整体光效及显色性、色温明显提高，而且在一定程度上也提高了照明质量。

4．系统配置的计算

太阳能路灯系统配置的计算一般是按照独立

光伏系统的设计方法进行的，可以采用专用的设

计软件来进行设计，近年来使用较多的如加拿大

环境资源部和美国宇航局(NASA)联合开发的

RetScreen软件等。下面介绍太阳能路灯系统配

置的简单估算方法。;1)峰值日照时数的计算

峰值日照时数的计算公式如下：

式中，A为倾斜面的上年辐照总量，单位为MJ/m2。

例如：某地的方阵面上的年辐照为6207?MJ/m2，则年峰值日照时数为

6207?÷?3.6?÷?365?=?4.72?h

2)系统电压的确定

(1)将太阳能路灯光源的直流输入电压作为系统电压，一般为12?V或24?V。特殊情况下也可以选择交流负载，但必须增加逆变器才能工作。

(2)选择交流负载时，在条件允许的情况下，应尽量提高系统直流电压，以减少线损。

(3)选择系统直流输入电压时要兼顾控制器、逆变器等器件的选型。

;3)太阳能板的容量计算

对于太阳能路灯，整体系统配置的计算公式如下：

式中，P为电池组件的功率，单位为W；光源工作时间的单位为h；峰值日照时数的单位为h；两个0.85分别为蓄电池的库仑效率和电池组件的衰减、方阵组合损失、尘埃遮挡等综合系数。

例如：光源功率为18?W，每天工作8?h