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1、太阳能、风光互补路灯应用指南,太阳能、风能照明的现状和发展前景,太阳能、风能照明的现状和发展前景,据估算，每年辐射到地球上的太阳能为17.8亿千瓦，其中可开发利用5001000亿度。但因其分布很分散，目前能利用的甚微。世界风能的潜力约3500亿千瓦，因风力断续分散，难以经济地利用，今后输能储能技术如有重大改进，风力利用将会增加。 2009年，国内太阳能电池产能约为240万千瓦，但国内太阳能发电装机容量仅为12万千瓦，95%的产能出口，其中欧洲是最重要的市场。 过去数年，欧洲一直是世界太阳能光伏发电的重心。2009年，德国、西班牙、意大利和捷克的新增装机容量超过420万千瓦，占全球60%上。,风
2、能是太阳辐射下流动所形成的。风能与其他能源相比，具有明显的优势，它蕴藏量大，是水能的10倍，分布广泛，永不枯竭，对交通不便、远离主干电网的岛屿及边远地区尤为重要。目前风能最常见的利用形式为风力发电。风力发电目前有两种思路，水平轴风机和垂直轴风机。水平轴风机目前应用广泛，为风力发电的主流机型。 截止2009年底，全球累计装机容量已经达到了1.59亿千瓦，2009年全年新增装机容量超过3千万千瓦，涨幅31.9%。从累计装机容量看，美国已累计装机3516万千瓦，稳居榜首；中国为2610万千瓦，位列全球第二。,太阳能、风能照明的现状和发展前景,太阳能、风能特点介绍,加州莫哈韦沙漠太阳能发电站,亚洲最大
3、的风力发电站新疆达坂城风力发电站,太阳能、风能特点介绍,1.普遍性。太阳光普照大地，无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且勿须开采和运输。地球上，无论何处都有太阳能，可以就地开发利用，不存在运输问题，尤其对交通不发达的农村、海岛和边远地区更具有利用的价值。2.无害性。开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁的能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。太阳能、风能是一种洁净的能源。在开发利用时，不会产生废渣、废水、废气、也没有噪音，更不会影响生态平衡。绝对不会造成污染和公害。,3.蕴量巨大。每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨标准煤；它是人类
4、可以利用的最丰富的能源。据估计，在过去漫长的11亿年中，太阳消耗了它本身能量的2%。今后足以供给地球人类，使用几十亿年，真是取之不尽，用之不竭。据估算，全世界的风能总量约1300亿千瓦，中国的风能总量约16亿千瓦。4. 风能设施日趋进步，大量生产降低成本，在适当地点，风力发电成本已低于发电机。风能设施多为不立体化设施，可保护陆地和生态。,太阳能、风能特点介绍,太阳能、风能缺点,1、传统能源可以根据需要调节供应，太阳能风能是间歇性的而且不能随需要来控制，太阳能只有在白天和晴天才有，风力的大小则经常发生无法控制的变化。 2、能量密度较低，大规模使用时，需要占用较大面积土地； 3、目前价格仍比较贵，
5、为常规发电的315倍，初始投资高。,中国太阳能分布图,中国太阳能资源分布图,我国主要30个城市平均日照及最佳安装倾角,中国风能分布图,中国风能资源利用,我国幅员辽阔，陆疆总长达2万多公里，还有 18000多公里的海岸线，边缘海中有岛屿 5000 多个，风能资源丰富。我国现有风电场 场址的年平均风速均达到6m/s 以上。一般认为，可将风电场风况分为三类：年平均风速6 m/s 以上时为较好;7 m/s 以上时为好;8 m/s 以上时为很好。可按风速频率曲线和机组功率曲线，估算国际标准大气状态下该机组的年发电量。我国相当于6 m/s 以上的地区，在全国范围内仅仅限于较少数几个地带，就内陆而言，大约仅
6、占全国总面积的 1/100，主要分布在长江到南澳岛之间的东南沿海及其岛屿是我国最大风能资源区以及风能资源丰富区。资源丰富区有山东、辽东半岛、黄海之滨，南澳岛以西 的南海沿海、海南岛和南海诸岛，内蒙古从阴山山脉以北到大兴安岭以北，新疆达坂城、阿拉山口，河西走廊，松花江下游，张家口北部等地区，以及分布各地的高 山山口和山顶。根据全国气象台部风能资料的统计和计算，绘制出中国风能分布和中国风能分区及占全国面积的百分比。,太阳能路灯原理,太阳能路灯原理,太阳能路灯原理,太阳能电池板,控制器,蓄电池,逆变器,直流负载,交流负载,系统原理：利用光生伏打效应原理制成的太阳能电池白天太阳能电池板接收太阳辐射能并
7、转化为电能输出，经过充放电控制器储存在蓄电池中， 夜晚当太阳能电池板开路电压为3V左右，充放电控制器侦测到这一电压值后动作，蓄电池对灯头放电。蓄电池放电到设定的时间后，或者控制器检测到白天到来，控制器动作，蓄电池放电结束，控制器等待天亮或进行充电动作。,太阳能光伏板的生产过程,硅矿石,硅棒,单晶硅片,单晶硅光伏组件,多晶硅光伏组件,多晶硅片,各种太阳能电池板,太阳能光伏板的生产过程,单晶硅和多晶硅主要区别：1、电池片形状不同：多晶硅是156*156的正方形片子，单晶硅一般是125*125的“类八边形”；2、转换效率不同：多晶硅平均在1617%，单晶硅平均在18%左右。 生产过程大致可分为五个步
8、骤：a、提纯过程 b、拉棒过程 c、切片过程 d、制电池过程 e、封装过程。,太阳能路灯控制器,太阳能路灯控制器,控制器的选择：1、应该选择功耗较低的控制器，控制器每天24小时不间断工作，如果自身功耗过高，就会消耗部分电能，最好选择功耗在5毫安以下的控制器；2、要选择充电效率较高的控制器，具有MCT充电模式的充电器能够检测到电池板的最大充电电流，尤其是在冬季或光照不足的时期，MCT充电模式比其他高出20%左右的效率。3、应该具有调节功率的控制器，可以在夜间行人较少的时候自动调低LED的工作电流，节约用电，同时也节省了电池板的配置比例，节约成本。,蓄电池,蓄电池,蓄电池的种类一般有铅酸蓄电池、N
9、i-Cd蓄电池、Ni-H蓄电池等。在我们的路灯照明项目中，我们用的是胶体铅酸蓄电池。蓄电池容量的选择一般遵循以下原则：1、在能满足夜晚照明的前提下，把白天太阳能组件产生的能量存储起来，同时还要存储满足连续阴雨天夜晚照明需要的电能；2、蓄电池容量过小不能满足夜晚照明的需要，蓄电池容量过大，一方面使蓄电池始终处在亏电状态，影响蓄电池的使用寿命，另外也造成了浪费。3、蓄电池应与太阳能光伏板、负载功率相匹配。,太阳能储能蓄电池产品特点,太阳能路灯照明配置计算方法,合适的配置不仅能够为了让整个系统更加稳定，而且能够降低更多成本。太阳能路灯照明系统配置的计算方法与下列因素有关：1、确定灯具功率；2、系统每
10、天工作的时间；3、当地平均峰值日照时间；4、连续阴雨天数。,太阳能路灯照明配置计算方法,一、经验算法：1、太阳能电池组件功率=用电器功率用电时间损耗系数（1.6-2.0)/当地峰值日照时间数2、蓄电池容量=用电器功率用电时间阴雨天数系统安全系数（1.4-1.8)/系统电压二、理论算法：1、蓄电池=总电流*自持时间/余量系数（0.7)2、太阳能板=耗电总量/系统利用系数(0.6)/有效日照时间三、具体计算方法：蓄电池计算方法： 灯具功率*灯具每天全功率工作时间*（连续阴雨天+1） 系统电压*放电深度太阳能光伏板功率计算方法：太阳能光伏板功率 负载日消耗功率 光伏板电压 系统电压,蓄电池容量=,X
11、 平均峰值日照 ,X (间隔阴雨天数)= 蓄电池容量 X 放电深度,太阳能路灯照明配置计算实例,1、首先计算出电流： 如：12V蓄电池系统；30W的灯2只，共 60瓦。 电流I60W12V5A 2、计算出蓄电池容量需求： 如：路灯每夜累计照明时间为7小时（h） 需要满足连续阴雨天5天的照明需求。 （5天另加阴雨天前一夜的照明，计6天） 蓄电池5A7h（51）天 5A42h 210AH 另外为了防止蓄电池过充和过放，蓄电池一般充电到95左右；放电余留20左右。所以210AH也只是应用中真正标准的75左右。,太阳能路灯照明配置计算实例,3、计算出电池板的需求峰值（WP） 路灯每夜累计照明时间需要为
12、7小时（h）；如：电池板平均每天接受有效光照时间为4.5小时（h）；最少放宽对电池板需求20的预留额。 WP17.4V（5A7h120）4.5h WP17.4V9.33A WP162（W） ：4.5h为长江中下游附近地区日照系数。所以选取2块峰值功率为8085Wp的太阳能电池组件为佳。 另外在太阳能路灯组件中，线损、控制器的损耗、及镇流器或恒流源的功耗各有不同，实际应用中可能在5-25左右。所以162W也只是理论值，根据实际情况需要有所增加。,五类太阳能资源不同地区基本配置,风光互补路灯原理,风光互补路灯原理,太阳能电池板,控制器+卸荷器,蓄电池,直流负载,风机,可调光定时控制器,系统工作原理
13、：利用自然风作为动力,风轮吸收风的能量,带动风力发电机旋转,把风能转变为电能,经过控制器的整流,稳压作用,把交流电转换为直流电,向蓄电池组充电并储存电能。利用光伏效应将太阳能直接转化为直流电，供负载使用或者贮存于蓄电池内备用。,风机的主要种类和比较,水平轴风力发电机,垂直轴风力发电机,风机的主要种类和比较,风力发电机是将风能转化为电能的装置，主要由叶片，发电机，机械部件和电气部件组成。根据旋转轴的不同，风力发电机主要分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两类，目前市场上水平轴风力发电机占主流位置。水平轴风力发电机，风轮的旋转轴与风向平行，旋转轴与叶片垂直，一般与地面平行，旋转轴处于水平的风力发
14、电机；垂直轴风力发电机，风轮的旋转轴垂直于地面或者气流方向旋转轴与叶片平行，一般与地面吹垂直，旋转轴处于垂直的风力发电机。,风机的主要种类和比较,风机的主要种类和比较,水平轴三叶风机和五叶风机区别,风光互补路灯控制器,风光互补路灯控制器适合于风光互补供电系统，尤其适用于风光互补路灯系统，不仅能够高效率地转化风力发电机和太阳能电池所发出的电能，而且还提供了强大的 控制功能。 智能型风光互补路灯控制器提供了太阳能电池防反冲、太阳能电池接反、蓄电池过充电、蓄电池过放电、蓄电池接反、蓄电池开路、风机自动刹车和手动 刹车等多种保护。 风光互补路灯控制器是对光伏电池板和风力发电机所发的电能进行调节和控制，
15、一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量按蓄电 池的特性曲线对蓄电池组进行充电，当所发的电不能满足负载需要时，控制器又把蓄电池的电能送往负载。 蓄电池充满电后，控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电 池所储存的电能放完时，控制器要控制蓄电池不被过放电，保护蓄电池。 由于风力资源和阳光资源在不同的地域、季节、天气条件下分布不同，采用风光互补系统具有一定的互补性。同时充分利用第三代风光互补路灯控制器。用风能和光能资源发电，可减少采用单一能源可能造成的电力供应不足或不平衡。,风光互补路灯照明配置计算方法,合适的配置不仅能够为了让整个系统更加稳定，而且能够降低更多成本。风光互补路灯
16、照明系统配置的计算方法与下列因素有关：1、确定灯具功率；2、系统每天工作的时间；3、当地平均峰值日照时间；4、连续阴雨天数；5、当地平均风速；6、风机每天工作时间。 具体的计算方法：,施工过程中注意的问题和故障分析,正确的上电顺序： 1、接上蓄电池；2、接上负载；3、接上太阳能板；4、接上风机；正确的下电次序：1、断开风机；2、断开太阳能；3、断开负载；4、断开蓄电池。 安装时应注意太阳能电池板不要被树叶等遮挡，如果太阳能光伏组件在使用过程中有一片太阳能电池单独被遮挡，被遮挡的单片太阳能电池在强烈阳光照射下就会发热损坏，甚至会造成整个太阳能电池组件损坏，这就是所谓热岛效应。 为了防止热岛效应，一般是将太阳能电池倾斜放置，使太阳能电池表面不能附着遮挡物。,谢谢观赏！,
