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常见问题

摘要：简述了太阳能光伏技能的原理与体系构成，介绍了太阳能光伏技能在照明工程中的运用,并对其本钱及存在疑问做了扼要的剖析。
关键词：太阳能　光伏技能　照明计划　照明设备
　　跟着经济的开展，社会的前进，大家对动力提出了越来越高的需求，寻觅新动力变成当时人类面对的火急课题。因为太阳能发电具有火电、水电、核电所无法比拟的清洗性、安全性、资本的广泛性和充足性等优点，太阳能被认为是二十一世纪最重要的动力。当前太阳能运用技能已取得较大打破，并且已较成熟地运用于修建楼道照明、城市亮化照明、太阳能热水供给及采暖等体系。尤其是太阳能光伏技能的开展，给太阳能在照明中的运用带来了愈加宽广的远景。
1  太阳能光伏技能
　　太阳能光伏技能是运用电池组件将太阳能直接转变为电能的技能。太阳能光伏体系首要包含：太阳能电池组件、蓄电池、操控器、逆变器、照明负载等。当照明负载为直流时，则不用逆变器。
1.1 太阳能电池 
　　太阳能电池组件是运用半导体资料的电子学特性完成P-V改换的固体设备。太阳能照明灯具中运用的太阳能电池组件都是由多片太阳能电池并联构成的，因为受当前技能和资料的约束，单一电池的发电量非常有限。常用的单一电池是一只硅晶体二极管，当太阳光照耀到由P型和N型两种不一样导电类型的同质半导体资料构成的P-N结上时，在必定的条件下，太阳能辐射被半导体资料吸收，构成内建静电场。从理论上讲，此刻，若在内建电场的两旁边面引出电极并接上恰当负载，就会构成电流。这些年，非晶硅太阳电池的研发也取得了更大的进展，因为其具有生产本钱较低、技能简略、节约质料等优势，将在将来光伏技能中占有重要位置。太阳能电池的输出功率是随机的，在不一样时刻，不一样地址，同一块太阳能电池的输出功率是不一样的。太阳能电池的峰值功率Pm由当地的太阳平均辐射强度与末端的用电负荷决议。
1.2  蓄电池
　　因为太阳能光伏发电体系的输入能量极不安稳,所以通常需要配置蓄电池体系才干作业。太阳能电池发作的直流电先进入蓄电池贮存，到达必定阈值，才干供给照明负载。蓄电池的特性直接影响体系的作业功率、牢靠性和报价。蓄电池容量的挑选通常要遵从以下准则：首先在能够满意夜晚照明的前提下,把白日太阳能电池组件的能量尽量存储下来，一起还要能够存储预定的接连阴雨天夜晚照明需要的电能。
1.3  操控器 
　　操控器的效果是使太阳能电池和蓄电池安全牢靠地作业,以取得最高功率并延伸蓄电池的运用寿数。经过操控器对充放电条件加以约束，避免蓄电池反充电、过充电及过放电。另外，还应具有电路短路保护、反接保护、雷电保护及温度抵偿等功能。因为太阳能电池的输出能量极不安稳，关于太阳能灯具的规划来说，充放电操控电路的质量至关重要。
1.4  DC-AC改换器 
　　逆变器的首要功能是将蓄电池的直流电改换成交流电。选用逆变电路，经过调制、滤波、升压等，得到与照明负载额外频率、额外电压匹配的正弦交流电供体系终端用户运用。逆变器也应具有电路短路保护、欠压保护、过流保护、反接保护及雷电保护等功能。
２．太阳能照明计划
　　太阳能光伏技能的运用不仅在边远区域和暂时缺电区域具有非常重要的位置，在其它区域也已敏捷遍及，已经运用在交通、修建、农林等各个职业中。尤其在照明工程中，更是奇光异彩。
2.1　城市亮化照明
　　当前太阳能光伏技能在城市亮化照明中的运用业已起步并以疾速开展的气势逐渐遍及运用。校园、公园、住宅小区、别墅等场所的指示牌、警示牌、草坪灯、路灯等均可选用太阳能光伏照明技能，使公共照明更便利、安全、环保、节能。太阳能亮化照明的作业原理是：由太阳能电池板作为发电体系，让电池板电源经过大功率二极管及操控体系给蓄电池充电，当蓄电池电源到达必定程度时，操控体系内设的主动保护体系动作，电池板主动堵截电源，实施主动保护。到晚上，太阳能电池板又起到了光控效果，给操控体系宣布指令，此刻操控体系主动敞开，输出电压，使各式灯具到达规划的照明效果。并可调理所需的照明时刻。
　　太阳能亮化照明技能具有一次性出资、无长时刻运转费用、设备便利、免保护、运用寿数长等特色，不会对原有植被、环境造成破坏，一起也下降了各项费用，节约动力，可谓“一举多得”。
2.1  修建物楼道照明
    太阳能走廊灯由太阳能电池板供电。整栋修建选用整体规划、分体设备、会集供电方法。太阳能设备在露台或屋面，用专用导线（可预留）传送到每层走道和楼梯口。体系选用声、光感应，延时操控。白日体系充电、夜间主动改换敞开设备，当探测到有人走动信息后，主动发动亮灯设备，并延时3～5分钟后自行封闭。当楼内发作突发事端如火灾、地震等堵截电源或区域停电时，仍可接连供电3～5小时，能够作为应急灯运用，在下降各项费用的一起表现了人性化的规划理念。此种商品还可用在小区的楼号牌、单元门牌等部位，为夜归人及来访的客人供给便利。
2.3　"光伏--修建照明一体化"技能。 
　　当前已成功地把太阳能组件和修建构件加以联系，如太阳能屋面(顶)、墙壁及门窗等，完成了"光伏--修建照明一体化(BIPV)"。本体系的作业原理是：由多片单晶硅太阳能光电池组合而成的电池板，经过太阳光的照耀之后发作光电效应而宣布直流电，再由体系中的电源改换器将直流电改换成通常电器所需的交流电，经由配电体系供照明、空调等体系运用，以及蓄电池贮存电力，尚可供给防灾紧迫用电需要。修建物的墙面和房顶的PV组件的外型、色彩、修建个性与修建物联系，与周围的自然环境联系，以期到达完满的和谐。国内某铝板幕墙制作公司研发成功一种"太阳房"，把发电、节能、环保、增值融于一房，成功地把光电技能与修建技能联系起来，称为太阳能修建体系(SPBS)，已经过专家论证。这将有力地推进太阳能修建节能产业化与市场化的进程。
3  太阳能照明设备　
　　太阳能照明设备首要由照明灯具、光源和操控体系构成。
　　太阳能照明灯具首要有太阳能草坪灯、庭院灯、景观灯和高杆灯等。这些灯具以太阳光为动力，白日充电，晚上运用，无需进行复杂贵重的管线铺设，并且能够恣意调整灯具的规划。其光源通常选用ＬＥＤ或直流节能灯，运用寿数较长，又为冷光源，对植物成长无害。太阳能亮化灯具是一个主动操控的作业体系，只需设定该体系的作业形式就能主动作业。操控形式通常分为光控方法和计时操控方法，通常选用光控或许光控与计时组合作业方法。在光照强度低于设定值时操控器发动灯点亮，一起进行计时开端。当计时到设定时刻时就停止作业。充电及开关过程能够由微电脑智能操控，主动开关，无需人工操作，作业安稳牢靠，节约电费，免保护。
　　其间，太阳能景观灯外观规划大多选用金属与工程塑料相联系压铸成型，灯体可呈现出圆形、方形、几何图画等多种形状，仪态万千、个性悬殊，或奢华高雅、或简练明快。灯体色彩有白、红、绿、兰、紫、黄等，顺次突变或闪耀。天亮后体系主动发动亮灯设备，一眼望去，灯体宣布均匀柔软的光线，几种色彩跳动突变，整个城市的夜晚在一会儿律动起来。而太阳能高杆灯通常杆高8～13米，照明功率50W～130W，有用照明面积可达几百平方。夜幕降临，霓虹闪耀、流光溢彩、分外妖娆。
4  太阳能照明本钱剖析 
　　这些年我国太阳能电池的生产能力陡增，其商品报价也由“七五”初期的80元/瓦，下降到当前的40元/瓦以下。使得推行运用太阳能光伏运用商品的报价瓶颈得到根本处理，不再因太阳能光伏商品的高价而制约其商品的推行，使可望不可及变为敏捷遍及。估计到本世纪二三十年代,太阳能发电本钱有能够下降到惯例电价的水平。
　　选用太阳能灯光亮化工程，每年可节约很多的资金，既亮化了城市，又生态地开展了城市，并充沛地运用了动力，是当前世界上最合理的开展方向。
　　以２０层高层住宅的太阳能楼梯走道灯为例：一次性本钱每平方米约为１０元，运用寿数约为１５年以上；与选用自带蓄电池的应急灯相比，其一次性本钱相差无几，太阳能照明寿数更长，还节约了电费。
　　再以太阳能庭院灯为例：每盏３０００～４０００元，比一般庭院灯大概贵一倍，可是如算上电气管线、配电设备的出资再加上３～５年的电费和平常保护费，其本钱也根本适当。  
5  太阳能照明存在的疑问 
5. 1  太阳能光伏体系的功率 
　　太阳能光伏体系的总功率由电池组件的PV改换率、操控器功率、蓄电池功率、逆变器功率及负载的功率等构成。当前，太阳能电池的改换率只要17%左右，而操控器、蓄电池、逆变器的功率均远高于此，如逆变器的功率已达95%以上。因而进步电池组件的改换率，下降单位功率造价是太阳能发电产业化的要点和难点。
5. 2  太阳能电池的容量 
　　当前太阳能电池还很难运用在骨干道照明上。公路骨干道的照明有较高的照度需求，就当前太阳能电池的改换功率和报价来讲，还不能够满意这个需求。但在不久的将来，跟着技能水平的进步，太阳能照明在公路骨干道上的运用将会遍及开来。 
5. 3　太阳能储能元件
　　太阳能电池的运用寿数在25年以上，一般蓄电池的运用寿数在2～3年，所以蓄电池是太阳能电力体系中最薄弱的环节。储能电容能够在必定程度上处理这个疑问。储能电容的运用寿数能够到达10年以上，并且操控电路简略，可是贵重的报价约束了它的运用，当前只是运用在有些交通信号灯和装饰灯上。跟着技能和经济的开展，它将是一种最有期望变成和太阳能电池配套的理想储能元件。
5. 4　太阳能商品的质量
　　这些年，太阳能光伏技能开展很快，商品生产厂家如漫山遍野。可是，有些商品没有构成系列，质量参差不齐，甚至在光源的挑选以及电路规划中存在许多缺点，下降了商品的经济性和牢靠性。一起，国家短少相应的商品质量标准和检测体系，使太阳能光伏技能产业化受到影响。
6  结语
　　开发和运用太阳能是远有远景，近有实效的工作。推行太阳能光伏技能在照明中的运用是一个新的课题。跟着太阳能产业化进程和技能开发的深化，太阳能光伏技能的功率、性价比将得到敏捷进步，它在各个领域都将得到广泛的运用，也将极大地推进我国"绿色照明工程"的疾速开展。