太陽能路燈在大恒煤業的推廣與應用

李世興　孫玉明　劉林春　孫磊

摘? 要：我礦2016年8月份在礦內安設了太陽能路燈后，給員工上下班帶來了很大的方便，同時也得到了廣大員工的一直認可，目前路燈使用效果良好。由于我礦有一部分員工在白土窯生活區居住，而礦區到白土窯生活區這段路沒有照明設施，給夜晚上下班員工帶來很多不便，同時還存在安全隱患。為了解決這個問題，給員工們有一個更加優異的生活、工作環境，結合礦實際情況，在礦區至白土窯生活區段安設太陽能路燈。

關鍵詞：太陽能路燈;大恒煤業;推廣與應用

一、實施方案

方案一：路燈電源引綜掘二隊生活區

1、礦大門外250米新修道路，道路寬12米，每間隔25米外行右側路邊安設1盞路燈，共需10盞，路燈高6米。路燈采用普通250W高壓汞燈。

2、自新修路到白土窯生活區路長900米，在靠近山體異側路邊每間隔30米安設1盞路燈，共需30盞，路燈高6米。路燈采用普通250W高壓汞燈。

優點：①不受天氣環境原因影響。②亮度好。

缺點：

①施工較為麻煩。首先要鋪設電纜，這里就要進行電纜溝的開挖、鋪設暗管、管內穿線、回填等大量基礎工程。然后進行長時間的安裝調試，如任何一條線路有問題，則要大面積返工。而且地勢和線路要求復雜、人工和輔助材料成本高昂。

②普通路燈使用中會產生固定高昂的電費，按照每天照明使用9小時，一年電費高達19710元（0.25*0.6*9*40*365=19710），并且要長期不間斷對線路和其它配置進行維護或更換，維護成本逐年遞增。

③普通路燈故障率比較高，維護不方便。

方案二：

1、礦大門外250米新修道路，道路寬12米，每間隔25米外行右側路邊安設1盞路燈，共需10盞，路燈高6米。路燈采用太陽能LED單火路燈。

2、自新修路到白土窯生活區路長900米，在靠近山體異側路邊每間隔30米安設1盞路燈，共需30盞，路燈高6米。路燈采用太陽能LED單火路燈。

優點：

①節能，不產生電費。以太陽能光電轉換提供電能，取之不盡、用之不竭;使用太陽能照明燈具不會產生電費，一次性投入，無需任何維護成本。

②安全性好。由于太陽能燈不使用交流電，而是采用蓄電池吸收太陽能，將光能轉化為電能，直流低壓12V供電，是最安全的電源，絕無觸電、火災等意外事故。

③安裝施工、維護簡單。太陽能路燈的安裝，不用鋪設任何線路，只需做一個水泥基座，用不銹鋼螺絲固定即可;沒有停電限電的顧慮。

④產品科技含量高。控制系統、配件均是國際品牌、智能化設計，質量可靠，使用壽命20年以上。

缺點：

①太陽能路燈蓄電池一般2-5年需要更換一次。

②太陽能路燈受氣候天氣影響大，在遇到連續陰雨時只能工作5天左右。

結合我礦實際情況以及響應國家節能政策，決定對礦區至白土窯生活區段照明安設太陽能路燈。

二、太陽燈路燈的主要優勢

1、市電照明路燈安裝復雜：市電照明路燈工程中有復雜的作業程序，首先要鋪設電纜，這里就需要進行電纜溝的開挖、鋪設暗管、管內穿線、回填等大量基礎工程。然后進行長時間的安裝調試，如任何一條線路有問題，則要大面積返工。而且地勢和線路要求復雜、人工和輔助材料成本高昂。太陽能路燈安裝簡便：太陽能路燈安裝時，不用鋪設復雜的線路，只要做一個水泥基座，然后用不銹鋼螺絲固定就可。

2、市電照明路燈電費高昂：市電照明路燈工作中需要支付固定高昂的電費，并且需要長期不間斷對線路和其它配置進行維護或更換，維護成本逐年遞增。太陽能路燈具免電費：太陽能路燈是一次性投入，無任何維護成本，長期受益。

3、市電照明路燈存在安全隱患：市電照明路燈在施工質量、景觀工程的改造、材料老化、供電不正常、水電氣管道的沖突等方面都會帶來諸多安全隱患。 太陽能路燈沒有安全隱患：太陽能路燈是超低壓產品，運行安全可靠。太陽能路燈的其它優勢：綠色環保。

4、綜上對比所述，太陽能路燈具有安全無隱患、節能無消耗、綠色環保、安裝簡便、自動控制免維護等特性。

對于太陽能廠區道路照明系統設計一般我們需要考慮以下幾個問題：

1、從功能上道路照明系統的主要功能是保證安全，提高交通運輸效率、保障人身安全、提供舒適環境、提升工廠形象。

2、在滿足道路照明各項功能需要的基礎上，提高道路照明系統的能效，降低系統功耗，節約能源，減少污染，以達到節能和環保的目的

3、另外還要結合當地的光資源情況，當地陰雨天氣情況，電池板受灰塵覆蓋、溫度影響、控制器、蓄電池的各種效率等實情況進行綜合考慮。

三、太陽能路燈照明設計

1、太陽能路燈的組成

太陽能路燈由以下幾個部分組成：太陽能電池板、太陽能控制器、蓄電池組、光源、燈桿及支架。

2、工作原理介紹

太陽能路燈是利用光生伏特效應原理制成的太陽能電池板，白天接收太陽輻射能并轉化為電能輸出，經過充放電控制器儲存在蓄電池中，夜晚當照度逐漸降低至5lux左右、太陽能電池板開路電壓4.5V左右，充放電控制器偵測到這一電壓值后動作，蓄電池對燈頭放電。蓄電池放電12小時后，充放電控制器動作，蓄電池放電結束。充放電控制器的主要作用是控制路燈打開和關閉，同時保護蓄電池，延長蓄電池使用壽命。

3、太陽能電池組選型

太陽能電池板是太陽能路燈中的核心部分，也是太陽能路燈中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉換為電能，送至蓄電池中存儲起來。在眾多太陽光電池中較普遍且較實用的是單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池。在太陽光充足、日照好的東西部地區，采用多晶硅太陽能電池為好，因為多晶硅太陽能電池生產工藝相對簡單，價格比單晶低。在陰雨天比較多、陽光相對不是很充足的南方地區，采用單晶硅太陽能電池為好，因為單晶硅太陽能電池性能參數比較穩定。

4、蓄電池選型

由于太陽能電池板發電系統的輸入能量極不穩定，再加上路燈的使用是在晚上，所以需要配置蓄電池系統才能工作。現在市面上大多采用鉛酸蓄電池。鉛酸蓄電池由于其鉛酸的腐蝕性和可再生利用性均無法達到環保和節能要求，另外維護和保養復雜，也使太陽能燈具在環保節能方面大打折扣。就這一問題，經過研究和探索，選擇采用完全環保不腐蝕鉛基板的超微顆粒復合硅鹽化成液的硅能蓄電池，可使蓄電池反復使用并大大提高了性能，另外維護和保養更簡單。

5、控制器選型

無論太陽能燈具大小，一個性能良好的充電放電控制器是必不可少的。控制器不僅延長蓄電池的使用壽命，且對它的充電放電條件加以限制，防止蓄電池過充電及深度充電。在溫差較大的地方，控制器還具備溫度補償功能。同時選用的太陽能控制器具有路燈控制功能，具有光控、時控功能，并具有夜間自動切控負載功能，便于陰雨天延長路燈工作時間。

6、光源選型

太陽能路燈采用何種光源是太陽能燈具是否能正常使用的重要指標，一般太陽能燈具采用低壓節能燈、低壓鈉燈、無極燈、LED光源。根據我礦的實際情況和要求這次方案采用高亮30WLED路燈頭，可比原低壓鈉燈節能60%。

7、安全性能

LED路燈的工作電壓一般為12V或24V，屬安全電壓，不做電氣保護接地。但太陽能路燈金屬燈桿應做防雷接地，接地電阻不大于10歐姆。

四、總結

通過以上分析得知：太陽能一次性投入略高于普通燈具，但在運行成本及維護上大大節省。太陽能路燈除儲電池外整體可用25年，10年后太陽能路燈的經濟效益更為可觀（每年可節約各種費用達10多萬元）。并且完全符合節能減排的國家相關政策，并為子孫后代造福。E023203D-9A74-4FA5-AB4F-5FEEA5EEF14B