太阳能光伏照明装置及其可靠性分析

太阳能照明系统

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太阳能光伏照明装置及其可靠性分析

帖子pvtool » 2009年 5月 25日 10:20

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来源:无锡尚德太阳能电力有限公司 孟昭渊  作者: 发布:2007-11-29

  前 言

  人类发明太阳电池以后不久就应用在照明装置上。近年来,由于人们的环境保护意识的提高,在我国太阳能光伏照明装置得到了重视和推广应用,但同时也出现许多质量问题。尤其是照度和可靠性等质量问题困扰着我国太阳能光伏照明装置的发展。

  针对以上问题,我们对太阳能光伏照明装置的四大主要部件“太阳电池”、“光源”、“蓄电池”和“控制器”的可靠性对太阳能光伏照明装置的影响进行了比较系统的分析,并根据我们多年来对太阳电池应用技术研究的经验,提出了解决的方法。

  1 太阳能光伏照明装置的发展史

  由于太阳能光伏发电技术的独特优点,太阳电池进入实用阶段不久就被应用在照明领域。在我国,早在70年代初太阳电池就被使用在航标灯上,当时在天津港安装了太阳能航标灯。紧接着,为了解决无电源地区的照明问题,太阳能照明灯就越来越多的出现。在我国南方,出现了太阳能割胶灯以及其它许多太阳能照明灯。

  近年来,由于太阳电池产量的大幅度增加以及我国改革开放以来国民经济实力的提高,太阳能照明灯具开始进入我们的生活;西部光明工程,太阳能路灯、太阳能庭院灯、太阳能草坪灯、太阳能景观灯、太阳能工艺灯……,在美化我们生活的同时还给人们带来了意外的惊喜:太阳能照明时代要到来了。

  太阳能交通信号灯近几年也得到大量普及,现在大家都知道太阳能黄闪灯是怎么一回事了,很多人都是通过太阳能黄闪灯认识太阳电池的。在城市或者乡村公路的十字路口,经常可以看到不分昼夜闪烁着的太阳能黄闪灯,提醒路人,警惕来往车辆。这种不用敷设电线(在公路的十字路口敷设电线有时是非常困难的),不需要提供电源的交通信号灯在4-5年的时间内,如此迅速的在我国城乡得到发展和普及,是非常值得我们这些光伏行业的工作者深思和总结的。

  这里特别要提一下的是这个领域的一个最成功典型——太阳能草坪灯,它的发展是我国唯一完全按照市场规律进行的,不需要花纳税人的钱的项目,太阳能草坪灯是我国太阳能电池和LED应用领域的一个不可忽视的重要部分。2006年的出口数量近两亿盏,占全世界产量的90%以上,太阳能电池的消耗数量30MW左右,LED的消耗量在2-3亿只,这些数量的太阳电池和LED组成的半导体照明系统无论是太阳能照明还是LED照明都是目前我国生产的数量最大的。1.2V的小型蓄电池的消耗也将超过2亿只,这绝对是一个让人心动的统计数据。它的生产主要分布在广东、福建、浙江、江苏等沿海一带,它是由0.2-0.3W的太阳电池和1-2只LED组成,它们之间由一个控制和升压起来电路连接,电路机构虽然比较简单,但是它给太阳能光伏照明许多启示,提出了系统中需要研究解决的问题。遗憾的是这个最大太阳能光伏照明项目直到现在还没有被足够重视,处在一种无序的竞争姿态。

  2 太阳能光伏照明装置的分类

  由于太阳能光伏发电分为两大类,即:独立太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统,它们之间的区别是独立太阳能光伏发电系统配有蓄电池储能,并网太阳能光伏发电系统直接将太阳电池发出的电能送进电网,所以太阳能光伏照明也主要分为两大类,如图1所示:

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  我们通常所指的太阳能光伏照明装置主要是独立系统,它的最明显特征就是有蓄电池储能。正是这种太阳电池直接供电的特征赋予了太阳能光伏照明装置无可比拟的优势:不需要电网、不需要敷设电线、灵活机动、便于携带、安全、节能环保等;在许多场合已经完全取代了传统的照明装置。

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