浅议绿色照明与太阳能工业

太阳能照明系统

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浅议绿色照明与太阳能工业

帖子pvtool » 2009年 5月 23日 16:27

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来源:中国照明网 作者:王克俭 发布:2008-08-18

天津蓝天高科电源股份有限公司 天津 300381


  摘 要:本文简述了实施绿色照明的意义和太阳能照明技术的发展情况,并阐述了节约能源和发展太阳能工业的重要意义。

  关键词:绿色照明;节能;太阳能;照明技术;发展

  前 言:照明是一门边缘性的应用科学,与人类的生存、发展与进步都存在着千丝万缕的联系。它涉及面甚广,不仅和建筑有关,而且和工业、农业、交通运输、医学、文化艺术、科研及国防建设诸多方面均有着密切相关的联系。在科学技术迅猛发展、人类生活环境不断改善提高的今天,照明与环境、照明与能源更是息息相关。绿色照明是人类社会进步的产物,是人类赖以生存的摇篮,是社会文明的标志和象征,早已悄悄迈进“绿色环境”的行列。

  绿色照明是一种高效、经济、舒适的现代化照明系统,是指通过科学的设计,采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品,包括:电光源、灯用电器附件、灯具、配线器材以及调光控制设备和控光器件来最终达到高效、舒适、安全、经济、有益环境和改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量以及有益人们身心健康并体现现代文明的照明系统。

  绿色照明工程是一项相当复杂的社会系统工程,包含内容广泛全面,节能目标明确,与环境保护减少污染关系密切,是保护人类生态环境、节约资源的一个重要组成部分,本文仅就城市景观照明光环境建设中节约能源问题谈几点看法。

  一、实施绿色照明的意义及节能的重要性

  绿色照明是由美国环保局首先提出来的。中国绿色照明工程 1996年由原国家经贸委联合国家13个部委共同发起,目的在于发展和推广高效照明产品,节约用电、保护环境,为全社会提供高效、安全、舒适、经济的照明环境,促进我国照明电器工业的发展。迄今为止,工程已实施整整十年,跨越国家三个五年计划,一直被列为国家级重点节能示范工程。该工程的实施得到了各级政府的大力支持和社会各界的积极参与,取得了显著的社会经济效益,已成为落实我国可持续发展战略的一项重要措施。

  当前人类社会面临着人口剧增,资源枯竭和生态环境恶化三大问题,因此,控制人口、节约资源、保护环境无疑便成为当今世界各国共同关注的三大主题。在世界性保护生态环境绿色文明浪潮的呼声中,我们不可忽视绿色照明这一重要课题。

  随着世界能源消费量的增大,二氧化碳、氮氧化物、灰尘颗粒物等环境污染物的排放量逐年增大,化石能源对环境的污染和全球气候的影响将日趋严重。据EIA统计,1990年世界二氧化碳的排放量约为215.6亿吨,2001年达到239.0亿吨,预计2010年将为277.2亿吨,2025年达到371.2亿吨,年均增长1.85%。中国有自己的国情,早在1993年,中国就已经超过了俄罗斯而成为世界第二大能源消费国。1996年,总的一次能源消费量达到35EJ(约830 Mtoe),是印度能源消费量的三倍,为美国能源消费量的40%,美国人均能源消费为中国人的12倍。而在世界七大能源消费国中,只有中国的能源结构特殊:煤炭占能源消费量的72%以上,中国能源资源储量结构的特点及中国经济结构的特色,决定了在可预见的未来,我国以煤炭为主的能源结构将不大可能改变,我国能源消费结构与世界能源消费结构的差异将继续存在,这就要求中国的能源政策,包括在能源基础设施建设、能源勘探生产、能源利用、环境污染控制和利用海外能源等方面的政策应有别于其他国家。鉴于我国人口多、能源资源特别是优质能源资源有限,正处于工业化进程中等情况,应特别注意依靠科技进步和政策引导,提高能源效率,寻求能源的清洁化利用,积极倡导能源、环境和经济的可持续发展。因此我国绿色照明工程正处于承前启后、开拓创新的关键时期和阶段。

  绿色照明的核心是节能,效率提高的最终目的还是为了节约能源。中国是拥有十几亿人口、幅员辽阔的大国,如果处处节约,人人节约,汇总起来真是一个了不起的数字。党中央号召建设节约型社会,建设和谐社会,节约包括各种资源,其中能源是重要的一个方面。天津市委宣传部、市经委、市总工会、市电力公司、市节能协会等曾联合发出《节约用电倡议书》,倡议全体市民积极性动起来,尽可能节约每一度电,为保障正常生活用电和全市经济的可持续发展做出自己的贡献。我们可以粗略算一笔帐:一度电可以供电冰箱运行一天,可以烧开8公斤的自来水,可以使电视机工作10个小时。节约一度电,就相当节约4升水,400克煤。因此全社会应进一步增强节电意识,树立节约光荣,浪费可耻的思想,养成节约的好习惯。从我做起,从小事做起,形成节约用电、合理用电、安全用电的良好社会气氛。

  夜景观照明也是一个用电的大户。在照明领域里,城市景观照明光环境建设虽然是新兴事物,算起来也已实施了十几年,经历了“无”到“有”,从“小”到“大”,从“亮”到“美”,从“俗”到“雅”,从“建设实践”到“理论研究”的历史历程,有着“亮起来”、“美起来”、“艺术品味”、“光文化”的发展创新过程,有过成功、不足或失败。设计是统管全局的因素,照明设计的优劣,对正确选用和推广高效节能照明器材起着决定性的作用,对提高照明质量,创造良好的光环境,起着重要的作用,对用电量的节约与浪费同样起着至关重要的作用。

  从艺术效果方面分析,城市景观照明不是还世界一个通亮的白昼,而是用光来装扮建筑、装扮桥梁、装扮街道、装扮一些美的载体,表现地域、民族、历史的文化特征,让人们在夜幕降临之时,享受安逸、享受宁静、享受人工光描绘的光雕塑、光绘画、光意境,享受美的一面。夜景照明应有明有暗、有光有影、有顿有挫、光影结合,光色结合,绝对不是全亮,更不是越亮越好,这个观点在照明界业内以至社会公众已经形成共识。如果从设计角度挖掘把关,用电量就能减少。

  光源是实施绿色照明的首要物资条件,但照明节能,不只是简单的推广应用高效光源,作为一个系统工程,应全面地采取措施,从宏观规划、政策,到具体实施,从生产到应用、维护等各方面的每个环节都应努力。光源虽是首要因素,但决不是唯一的,灯具、镇流器等电器附件对节能也有很大的影响。

  从电气设计施工角度分析,实施景观照明工程不按照设计方案布置灯具,灯具位置摆放、安装角度不合理,不按照有关电气规范设计计算电线、电缆截面,施工管理不当等造成的浪费现象也浪费了电能和资金。另外,合理安排或减少灯光开启时间,加强灯具、电气维护管理等也是节约能源的重要途径。光的需求量及需求时间都起了很大的作用。

  二、 天然光利用和太阳能照明技术

  天然光利用和太阳能照明技术是绿色照明重要组成部分。能源是人类生存和发展不可缺少的关键因素之一,能源可分为两大类:常规能源和可再生能源。煤、石油、天然气等常见能源十分有限,太阳能、风能、水能、地热能等可再生能源是永不枯竭的能源。特别是太阳能是取之不尽的可再生能源,可利用量巨大。太阳每秒钟放射的能量大约是1.6×1023kW,其中到达地球的能量高达8×1013kW,相当于6×109t标准煤。按此计算,一年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤共约1.892×1013千亿吨,是目前世界主要能源探明储量的一万倍。50年代第一块实用的硅太阳电池的问世,揭开了人类利用太阳能的新篇章。70年代引入地面应用以来,太阳能光电技术发展迅猛。利用太阳能获取电力已成为全球发展最快的能量补给方式。构成太阳能照明系统的主要部分是太阳能电池,储能蓄电池和控制逆变器等,白天太阳电池将太阳能直接转化成电能经过控制器将电能储存在蓄电池内,在需要时,储存的能量经逆变器逆变成交流电后或直接用于能源供应,它的最大优点是不需要任何化学燃料的消耗。

  我国光伏电池的地面应用始于1973年。1980年以前,由于太阳电池价格昂贵,只能用于小规模的特殊用途,主要产品为航标灯、铁路信号灯、黑光灯、直流照明灯、割胶灯等,其使用特点是功率不大。20世纪80年代后期,随着几条太阳电池生产线的引进,太阳电池价格大幅度下降,同时随着技术的进步,产品性能的提高,其应用越来越广泛,市场对太阳能照明产品的需要也越来越迫切,使得这一工业得到了飞速发展。

  经过无数科技工作者多年的艰苦努力,太阳能应用的巨大优势和美好前景已为越来越多的人们所认可和接受。太阳能灯具作为太阳能应用的系列产品之一,一直是各方研究和关注的焦点。时至今日,在前人研究的基础上,广大科技工作者商集思广益、刻苦攻关,在造型、亮度、价格等多方面取得了突破性进展,为太阳能灯具产品最终走到普通人身边,走向商业化应用打下了坚实基础。太阳能照明产品 包括太阳能航标灯、 边防哨所用小型太阳能电站、太阳能庭院灯、草坪灯 、太阳能路灯、便携式太阳 能照明系统和太阳能集中供电照明系统.

  推广太阳能灯具的困难在于:人们认为太阳能灯具比普通灯具造价要高,但如果将整个施工过程发生的费用考虑进去的话,安装太阳能灯具的初始投资与普通灯具基本相当,而且规模越大,普通灯具安装的相关费用越高,其初始投资将高于太阳能灯具;由于普通灯具采用的能源为交流电,在10年的使用期内会出现管线老化,存在着很严重的安全隐患。运行费用上,普通灯具明显高于太阳能灯具,而且会越来越高(电费、人工等)。使用稳定性上,太阳能灯具采用的是低于36V的安全直流电,不会出现安全问题。太阳能灯具易受天气和使用环境影响是其弱点(可通过改变控制方式来增强稳定性),目前不宜用在对照明要求十分严格的场所。 我们还可以以路灯为例算一笔帐:一台普通的路灯的价格加上架设费用,维护维修费用,增容费用,电费等系列费用,一年总计费用约2000元左右,大致和太阳能路灯的一次性投入费用持平。相比之下,使用太阳能路灯还省去了管理维护的人员。即使一点阳光也没有的阴雨天气,太阳能路灯自身储备的电力也能持续一星期照明。

  总之,综合比较来看,太阳能灯具节省投资的特点是相当明显的。太阳能技术和产品的出现,符合社会发展的需要,符合环保的要求,其所带来的社会效益是普通产品无法比拟的,其生命力必将是旺盛而持久的。

 综上所述,太阳能照明产品在走过几年的徘徊期后,技术的提高、成本的降低使其终将迎来高速发展期,而高速发展必将带动技术的进一步提高和成本的进一步降低,如此良性循环,太阳能产品将改变过去“叫好不叫座”的局面,迎来新的辉煌。

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  结 语:

  实施绿色照明,必须确立一个全面的绿色文明意识,即树立一个环境文明的思想,绿色文明要求人与自然和谐相处,善待地球、保护环境、保护大自然,使环境与经济协调发展。只有这样,我们才能完成节约资源、保护环境的历史使命,因此我们要向社会做广泛的宣传,加强教育和引导,同时还要采取有利的措施,发展新型光源,提高节能产品质量;使用性能优良,配合合理的灯具及配套的电器材料产品;充分利用昼光进行采光照明;大力发展太阳能工业, 制订出整套科学管理措施达到进行管理节能的目的;制定合理的强化建筑照明节能设计标准、政策等等,只有这样材料达到照明节能、采光节能、管理节能,防止污染和安全舒适照明的目的。

  让我们为实施绿色照明、节约能源、保护环境、实现经济的可持续发展做出贡献。

  参考资料
  1.《绿色照明与节能》 郭源芬等 2004年
  2.《能源·环境·太阳能照明工业》王克俭等 2005年

http://www.pvtool.com/forum 太阳能光伏工具论坛

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