太阳能LED路灯推广如何做到因地制宜?

提要:短寿命的蓄电池的环保也是当前存在的一个大问题(虽然有新的有较长寿命的蓄电池技术出现,但环保与成本问题还没解决)不解决太阳能照明系统中存在的光电转换率、蓄电池的体积与寿命等主要问题,其维护量将远远超过高压钠灯的维护量。

  (四)维护问题

  很多文章都提到太阳能LED路灯免维护或在其生命周期内免维护,其实这只是厂家的宣传而已,要真是这样,全世界的路灯维护工人都要失业了,实际上现阶段太阳能LED路灯的维护量相当庞大。

  1、现阶段太阳能设施的维护。太阳能路灯与普通路灯相比除了在设计、安装等方面要求较为特殊和繁琐外,其维护也有着特殊的要求,以太阳能电池板为例,平时维护中要检查太阳能电池板的方位角;有无树枝、树叶或其他外来物(如鸟粪,若有必须立即清除,以防热岛效应,损坏电池板)直接遮挡;是否在其他物体的阴影区;表面是否有裂纹、积灰、脏污;单体是否有龟裂、连线是否平整都是检查范围。而蓄电池则是维护中的最大困难,太阳能蓄电池等设备通常安装在灯杆底座内(安装在手井内不利于电池的透气、防水和防盗),因其体积较大,不可能在灯杆底座上加开大有电器门以供更换修理(电器门尺寸过大,将严重危胁灯杆安全,同时对设备安全也带来很大隐患),只能加大底座体积,若需维护和更换时一般都将灯杆拆除吊起,工作完毕后再重新安装上去,而目前正常蓄电池的使用寿命在2~3年,在其寿命周期内还要经常检查蓄电池的充电放电情况,随时观察电极或接线是否有腐蚀或接触不良之处。可以想象这个工程量是多么的庞大。

  太阳能照明装置除了电池板还有控制器、逆变器、光控设备等远比钠灯复杂, 因此,为了保证太阳能照明装置的的持续运行,检查维护通常是以一周为一个周期,在白天和夜晚对每一个装置至少各巡视一次,大风、大雨、大雪或雨季过后要立即检查电池板是否发生位移(电池板掉下来可不得了,要出安全事故的)、控制室内和蓄电池室内是否进水、积水,雷雨后要重点检查装置是否正常工作,其充放电控制器是否损坏等等。每年的秋季还要对装置进行全面检查,特别是要清洁、擦拭照明灯具和太阳能电池组件的透光部位。不解决太阳能照明系统中存在的光电转换率、蓄电池的体积与寿命等主要问题,其维护量将远远超过高压钠灯的维护量。

  2、现阶段LED路灯的维护。LED路灯的维护涉及到很多相关方面,其中标准化、模块化、插拨式、散热、驱动电源等在以前的文章和其他作者的文章中多有论述,这里不再一一列举,下面谈谈光源更换时间所涉及到的问题、困难及以后有可能采取的办法。

  LED灯具的照明光源大多是由1瓦左右LED颗粒(目前很少有用大功率10W、20W以上LED灯珠)通过二次配光组成,颗粒的损坏量很难不通过仪器而只通过肉眼进行判断,而且坏多少才能采取更换措施呢?这给维护工作带来了很大的难题,严重制约了维护的速度。另外随着技术的发展,LED面临的标准化、模块化、插拨式、散热、驱动电源等技术瓶颈的的不断攻克,标准性、统一性、兼容性的不断完善,LED路灯的寿命不断逼近理想化,其发出的光通量程度或者说光衰限度,将成为LED路灯维护面临的最大问题。LED光源在运行一段时间后,其光通量在下降,光衰一步步加大,光衰到一定程度,到了已不能满足道路照明照度或亮度的最低要求时,如果不更换,将严重影响照明水平,对交通、行车造成了非常大的安全隐患,随着光衰程度的加大,其隐患危险性也越大,当然城市夜景照明效果也在下降; 但仍在发光、还在运行的情况下,如何判断其发出的光能量或其光衰程度已不能满足道路照明照度或亮度的最低要求,达到必须更换的程度?若是拿照度计每盏灯挨个进行测试,这种工作维护方式一方面给维护人员在工作时带 来相当大的危险,另一方面工作量极为巨大,需要投入大量的人力、机械,相关照度计或亮度计的设备投资也不少,对于维护单位来讲是无法忍受的;若采用照度或亮度测试车,虽然方便了点,但对于每盏灯来讲,其测试是粗略的,测试完后才能统计、汇总可能需要更换的路灯,再将路名、杆号、功率大小、类别(是机动车道灯还是非机灯)等情况反馈给维护人员,再组织维护工作,时间周期也不短,手续繁琐,维护的及时率也不会很高,同样投资一台照度或亮度测试车,设备、运行费用也不低,固定的人员也不少。如何解决LED路灯光衰量控制(就是光衰到一定程度、已不能满足道路照明的最低要求时,自动停止其运行,等待更换的光源控制方法或设备)是以后将面临的一个大的难题,是解决其维护量的关键。

  三、适度、适地的推广太阳能LED路灯。

  在太阳能光伏发电技术和LED高效照明技术高速发展的形势下,太阳能路灯和太阳能LED路灯也在广大城市和农村得到了推广和应用,但同时也暴露出其存在的一些缺点和不足,特别是在城市道路主干道上的应用,其照度和连续阴雨天条件下的可靠性及平时维护中都显得不尽如人意,这其中的原因主要是太阳能电池转换效率只有17%左右,而道路照明太阳能电池要求的功率较高,同时相关配套设备质量、寿命还达不到相关要求,都是造成不尽人意的原因,困此其存在的、暂时没有解决的困难没有解决之前,安装太阳能LED路灯要适度、适地的进行。

  1、因地制宜安装太阳能LED路灯。首先,日照不足或贫乏区不宜安装,高楼大厦林立、行道路高大的城市尽量少安装或不安装;其次,太阳能LED 路灯其所提供的电能目前不能满足快速路、主次干道及迎宾道的照度需求,建议城市若安装,则适宜安装在庭院、公园、绿地或景观里,这些地方阴雨天的晚上人员稀少,甚至无人。灯光暗点或无灯光没有大的影响。若在城市内道路上安装,建议采用与市电互补照明的方法,采用这种方法只需要考虑一年中日照最长、而夜晚需要照明时间最短时间段的电能需求就可以了,其余的可由市电进行补充,太阳能电池效能得到最大的利用,蓄电池容量可以使用最小,系统成本最少而且太阳能系统有可靠性可以达到最高,特别有利于在城市原本就敷设了照明电缆的道路上进行太阳能LED路灯的改装,对于路灯采用双回路供电的的城市更有利。当然采用太阳能与市电互补要做好相关的工作如要考虑不同道路的照明维持要求、市电切入的点的选择等。第三,在城市外效区、农村、海岛、景区、山顶等电源稀少地区或救灾应急照明中可适当安装太阳能LED路灯,可解决照明有无的问题。

  2、适度地安装太阳能LED路灯。太阳能和LED都是新技术、新能源、新光源,注定将在未来占据重要地位,但仍处于发展阶段,存在发光效率低(目前低于高压钠灯140LM/W)、光衰大、光色不一致、色温偏差大、二次配光处理水平不高、驱动电源设计不尽完善,其寿命远低于LED自身寿命、太阳能电池转换效率低、蓄电池的使用寿命短、同步控制困难等诸多问题有待解决。我们应客观、理性地看待太阳能LED照明的发展、成长,看好其未来前景,采取积极热情的态度,支持和促进其发展,并在应用中改进、提高,同时太阳能LED路灯虽然现阶段存在不足,但还是有其独特的优点,例如太阳能LED照明在一些特定场合(海岛、景区、山顶、偏远地点等)的应用,在景观照明(庭院灯、草坪灯等)方面以及今后可能推广的太阳能系统区域网内集中采供电应用(无锡已在测试运行中)等方面,优势仍然明显,示范应用也有积极意义。但不应盲目、无序的推广。成长需要一个过程,如果不能正确地对待LED照明,现在就谈大规模应用将可能会出现投资过大、投资浪费,为将来留下的太多隐患的问题。

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