太陽能、風光互補路燈應用指南太陽能、風能照明的現狀和發(fā)展前景太陽能、風能照明的現狀和發(fā)展前景據估算，每年輻射到地球上的太陽能為17.8億千瓦，其中可開發(fā)利用500～1000億度。但因其分布很分散，目前能利用的甚微。世界風能的潛力約3500億千瓦，因風力斷續(xù)分散，難以經濟地利用，今后輸能儲能技術如有重大改進，風力利用將會增加。2009年，國內太陽能電池產能約為240萬千瓦，但國內太陽能發(fā)電裝機容量僅為12萬千瓦，95%的產能出口，其中歐洲是最重要的市場。過去數年，歐洲一直是世界太陽能光伏發(fā)電的重心。2009年，德國、西班牙、意大利和捷克的新增裝機容量超過420萬千瓦，占全球60%上。

風能是太陽輻射下流動所形成的。風能與其他能源相比，具有明顯的優(yōu)勢，它蘊藏量大，是水能的10倍，分布廣泛，永不枯竭，對交通不便、遠離主干電網的島嶼及邊遠地區(qū)尤為重要。目前風能最常見的利用形式為風力發(fā)電。風力發(fā)電目前有兩種思路，水平軸風機和垂直軸風機。水平軸風機目前應用廣泛，為風力發(fā)電的主流機型。

截止2009年底，全球累計裝機容量已經達到了1.59億千瓦，2009年全年新增裝機容量超過3千萬千瓦，漲幅31.9%。從累計裝機容量看，美國已累計裝機3516萬千瓦，穩(wěn)居榜首；中國為2610萬千瓦，位列全球第二。太陽能、風能照明的現狀和發(fā)展前景太陽能、風能特點介紹

加州莫哈韋沙漠太陽能發(fā)電站亞洲最大的風力發(fā)電站－新疆達坂城風力發(fā)電站太陽能、風能特點介紹1.普遍性。太陽光普照大地，無論陸地或海洋，無論高山或島嶼，都處處皆有，可直接開發(fā)和利用，且勿須開采和運輸。地球上，無論何處都有太陽能，可以就地開發(fā)利用，不存在運輸問題，尤其對交通不發(fā)達的農村、海島和邊遠地區(qū)更具有利用的價值。

2.無害性。開發(fā)利用太陽能不會污染環(huán)境，它是最清潔的能源之一，在環(huán)境污染越來越嚴重的今天，這一點是極其寶貴的。太陽能、風能是一種潔凈的能源。在開發(fā)利用時，不會產生廢渣、廢水、廢氣、也沒有噪音，更不會影響生態(tài)平衡。絕對不會造成污染和公害。3.蘊量巨大。每年到達地球表面上的太陽輻射能約相當于130萬億噸標準煤；它是人類可以利用的最豐富的能源。據估計，在過去漫長的11億年中，太陽消耗了它本身能量的2%。今后足以供給地球人類，使用幾十億年，真是取之不盡，用之不竭。據估算，全世界的風能總量約1300億千瓦，中國的風能總量約16億千瓦。4.風能設施日趨進步，大量生產降低成本，在適當地點，風力發(fā)電成本已低于發(fā)電機。風能設施多為不立體化設施，可保護陸地和生態(tài)。太陽能、風能特點介紹太陽能、風能缺點1、傳統能源可以根據需要調節(jié)供應，太陽能風能是間歇性的而且不能隨需要來控制，太陽能只有在白天和晴天才有，風力的大小則經常發(fā)生無法控制的變化。

2、能量密度較低，大規(guī)模使用時，需要占用較大面積土地；3、目前價格仍比較貴，為常規(guī)發(fā)電的3~15倍，初始投資高。中國太陽能分布圖類別輻射總量所屬區(qū)域一類地區(qū)全年日照時數為3200～3300小時，輻射總量為6680～8400MJ/㎡寧夏北部、甘肅北部、新疆東部、青海西部和西藏西部等地二類地區(qū)全年日照時數為3000～3200小時，輻射總量5850-6680MJ/㎡河北西北部、山西北部、內蒙古南部、寧夏南部、甘肅中部、青海東部、西藏東南部和新疆南部三類地區(qū)全年日照時數為2200～3000小時，輻射總量5000-5850MJ/㎡山東、河南、河北東南部、山西南部、新疆北部、吉林、遼寧、云南、陜西北部、甘肅東南部、廣東南部、福建南部、蘇北、皖北、臺灣西南部等地四類地區(qū)全年日照時數為1400～2200小時，輻射總量4200～5000MJ/㎡湖南、湖北、廣西、江西、浙江、福建北部、廣東北部、陜西南部、江蘇北部、安徽南部以及黑龍江、臺灣東北部五類地區(qū)全年日照時數約1000～1400小時，輻射總量3350～4200MJ/㎡四川、貴州中國太陽能資源分布圖我國主要30個城市平均日照及最佳安裝傾角中國風能分布圖中國風能資源利用我國幅員遼闊，陸疆總長達2萬多公里，還有18000多公里的海岸線，邊緣海中有島嶼5000多個，風能資源豐富。我國現有風電場場址的年平均風速均達到6m/s以上。一般認為，可將風電場風況分為三類：年平均風速6m/s

以上時為較好;7m/s

以上時為好;8m/s

以上時為很好。可按風速頻率曲線和機組功率曲線，估算國際標準大氣狀態(tài)下該機組的年發(fā)電量。我國相當于6m/s

以上的地區(qū)，在全國范圍內僅僅限于較少數幾個地帶，就內陸而言，大約僅占全國總面積的1/100，主要分布在長江到南澳島之間的東南沿海及其島嶼是我國最大風能資源區(qū)以及風能資源豐富區(qū)。資源豐富區(qū)有山東、遼東半島、黃海之濱，南澳島以西的南海沿海、海南島和南海諸島，內蒙古從陰山山脈以北到大興安嶺以北，新疆達坂城、阿拉山口，河西走廊，松花江下游，張家口北部等地區(qū)，以及分布各地的高山山口和山頂。根據全國氣象臺部風能資料的統計和計算，繪制出中國風能分布和中國風能分區(qū)及占全國面積的百分比。太陽能路燈原理

太陽能路燈原理

太陽能路燈原理太陽能電池板控制器蓄電池逆變器直流負載交流負載系統原理：利用光生伏打效應原理制成的太陽能電池白天太陽能電池板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，夜晚當太陽能電池板開路電壓為3V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。蓄電池放電到設定的時間后，或者控制器檢測到白天到來，控制器動作，蓄電池放電結束，控制器等待天亮或進行充電動作。太陽能光伏板的生產過程硅礦石硅棒單晶硅片單晶硅光伏組件多晶硅光伏組件多晶硅片各種太陽能電池板太陽能光伏板的生產過程單晶硅和多晶硅主要區(qū)別：1、電池片形狀不同：多晶硅是156*156的正方形片子，單晶硅一般是125*125的“類八邊形”；2、轉換效率不同：多晶硅平均在16~17%，單晶硅平均在18%左右。生產過程大致可分為五個步驟：a、提純過程b、拉棒過程c、切片過程d、制電池過程e、封裝過程。太陽能路燈控制器

太陽能路燈控制器

控制器的選擇：1、應該選擇功耗較低的控制器，控制器每天24小時不間斷工作，如果自身功耗過高，就會消耗部分電能，最好選擇功耗在5毫安以下的控制器；2、要選擇充電效率較高的控制器，具有MCT充電模式的充電器能夠檢測到電池板的最大充電電流，尤其是在冬季或光照不足的時期，MCT充電模式比其他高出20%左右的效率。3、應該具有調節(jié)功率的控制器，可以在夜間行人較少的時候自動調低LED的工作電流，節(jié)約用電，同時也節(jié)省了電池板的配置比例，節(jié)約成本。蓄電池

蓄電池

蓄電池的種類一般有鉛酸蓄電池、Ni-Cd蓄電池、Ni-H蓄電池等。在我們的路燈照明項目中，我們用的是膠體鉛酸蓄電池。蓄電池容量的選擇一般遵循以下原則：1、在能滿足夜晚照明的前提下，把白天太陽能組件產生的能量存儲起來，同時還要存儲滿足連續(xù)陰雨天夜晚照明需要的電能；2、蓄電池容量過小不能滿足夜晚照明的需要，蓄電池容量過大，一方面使蓄電池始終處在虧電狀態(tài)，影響蓄電池的使用壽命，另外也造成了浪費。3、蓄電池應與太陽能光伏板、負載功率相匹配。太陽能儲能蓄電池產品特點太陽能路燈照明配置計算方法

合適的配置不僅能夠為了讓整個系統更加穩(wěn)定，而且能夠降低更多成本。太陽能路燈照明系統配置的計算方法與下列因素有關：1、確定燈具功率；2、系統每天工作的時間；3、當地平均峰值日照時間；4、連續(xù)陰雨天數。太陽能路燈照明配置計算方法一、經驗算法：1、太陽能電池組件功率=用電器功率×用電時間×損耗系數（1.6-2.0)/當地峰值日照時間數2、蓄電池容量=用電器功率×用電時間×陰雨天數×系統安全系數（1.4-1.8)/系統電壓二、理論算法：1、蓄電池=總電流*自持時間/余量系數（0.7)2、太陽能板=耗電總量/系統利用系數(0.6)/有效日照時間三、具體計算方法：蓄電池計算方法：燈具功率*燈具每天全功率工作時間*（連續(xù)陰雨天+1）系統電壓*放電深度太陽能光伏板功率計算方法：太陽能光伏板功率負載日消耗功率光伏板電壓系統電壓蓄電池容量=X平均峰值日照—X(間隔陰雨天數)=蓄電池容量X放電深度

太陽能路燈照明配置計算實例1、首先計算出電流：如：12V蓄電池系統；30W的燈2只，共60瓦。電流I＝60W÷12V＝5A2、計算出蓄電池容量需求：如：路燈每夜累計照明時間為7小時（h）需要滿足連續(xù)陰雨天5天的照明需求。（5天另加陰雨天前一夜的照明，計6天）蓄電池＝5A×7h×（5＋1）天＝5A×42h

＝210AH

另外為了防止蓄電池過充和過放，蓄電池一般充電到95％左右；放電余留20％左右。所以210AH也只是應用中真正標準的75％左右。太陽能路燈照明配置計算實例3、計算出電池板的需求峰值（WP）

路燈每夜累計照明時間需要為7小時（h）；如：電池板平均每天接受有效光照時間為4.5小時（h）；最少放寬對電池板需求20％的預留額。

WP÷17.4V＝（5A×7h×120％）÷4.5hWP÷17.4V＝9.33AWP＝162（W）★：4.5h為長江中下游附近地區(qū)日照系數。所以選取2塊峰值功率為80~85Wp的太陽能電池組件為佳。另外在太陽能路燈組件中，線損、控制器的損耗、及鎮(zhèn)流器或恒流源的功耗各有不同，實際應用中可能在5％-25％左右。所以162W也只是理論值，根據實際情況需要有所增加。I類全功率照明時間合計：6H

連續(xù)陰雨天：3天連續(xù)陰雨天間隔天數：10天日峰值日照時間：5.08-6.3616pcs（1*16pcs）38AH/12V,1塊40W/17.5V,1張24pcs（2*12pcs）65AH/12V,1塊70W/17.5V,1張32pcs（2*16pcs）38AH/12V,2塊串聯90W/35V,1張42pcs（3*14pcs）50AH/12V,2塊串聯55W/35V,2張并聯48pcs（3*16pcs）65AH/12V,2塊串聯65W/35V,2張并聯II類全功率照明時間合計：6H連續(xù)陰雨天：3天連續(xù)陰雨天間隔天數：10天日峰值日照時間：4.45-5.0816pcs（1*16pcs）38AH/12V,1塊50W/17.5V,1張24pcs（2*12pcs）65AH/12V,1塊80W/17.5V,1張32pcs（2*16pcs）38AH/12V,2塊串聯100W/35V,1張42pcs（3*14pcs）50AH/12V,2塊串聯60W/35V,2張并聯48pcs（3*16pcs）65AH/12V,2塊串聯70W/35V,2張并聯III類全功率照明時間合計：6H

連續(xù)陰雨天：3天連續(xù)陰雨天間隔天數：5天日峰值日照時間：3.81H-4.45H16pcs（1*16pcs）38AH/12V,1塊70W/17.5V,1張24pcs（2*12pcs）65AH/12V,1塊50W/17.5V,2張并聯32pcs（2*16pcs）38AH/12V,2塊串聯70W/35V,2張并聯42pcs（3*14pcs）50AH/12V,2塊串聯90W/35V,2張并聯48pcs（3*16pcs）65AH/12V,2塊串聯100W/35V,2張并聯IV類全功率照明時間合計：6H

連續(xù)陰雨天：3天連續(xù)陰雨天間隔天數：5天日峰值日照時間：3.18-3.8116pcs（1*16pcs）38AH/12V,1塊80W/17.5V,1張24pcs（2*12pcs）65AH/12V,1塊60W/17.5V,2張并聯32pcs（2*16pcs）38AH/12V,2塊串聯80W/35V,2張并聯42pcs（3*14pcs）50AH/12V,2塊串聯100W/35V,2張并聯48pcs（3*16pcs）65AH/12V,2塊串聯120W/35V,2張并聯V類全功率照明時間合計：6H連續(xù)陰雨天：3天連續(xù)陰雨天間隔天數：5天日峰值日照時間：2.54-3.1816pcs（1*16pcs）38AH/12V,1塊100W/17.5V,1張24pcs（2*12pcs）65AH/12V,1塊80W/17.5V,2張并聯32pcs（2*16pcs）38AH/12V,2塊串聯100W/35V,2張并聯42pcs（3*14pcs）50AH/12V,2塊串聯120W/35V,2張并聯48pcs（3*16pcs）65AH/12V,2塊串聯140W/35V,2張并聯五類太陽能資源不同地區(qū)基本配置風光互補路燈原理

風光互補路燈原理太陽能電池板控制器+卸荷器蓄電池直流負載風機可調光定時控制器系統工作原理：利用自然風作為動力,風輪吸收風的能量,帶動風力發(fā)電機旋轉,把風能轉變?yōu)殡娔?經過控制器的整流,穩(wěn)壓作用,把交流電轉換為直流電,向蓄電池組充電并儲存電能。利用光伏效應將太陽能直接轉化為直流電，供負載使用或者貯存于蓄電池內備用。風機的主要種類和比較水平軸風力發(fā)電機垂直軸風力發(fā)電機風機的主要種類和比較風力發(fā)電機是將風能轉化為電能的裝置，主要由葉片，發(fā)電機，機械部件和電氣部件組成。根據旋轉軸的不同，風力發(fā)電機主要分為水平軸風力發(fā)電機和垂直軸風力發(fā)電機兩類，目前市場上水平軸風力發(fā)電機占主流位置。①水平軸風力發(fā)電機，風輪的旋轉軸與風向平行，旋轉軸與葉片垂直，一般與地面平行，旋轉軸處于水平的風力發(fā)電機；②垂直軸風力發(fā)電機，風輪的旋轉軸垂直于地面或者氣流方向旋轉軸與葉片平行，一般與地面吹垂直，旋轉軸處于垂直的風力發(fā)電機。風機的主要種類和比較水平軸風力發(fā)電機垂直軸風力發(fā)電機設計方法動量—葉素理論不能用動量—葉素理論風能利用率23%～29%效率比水平軸式高起動風速2-3m/s啟動風速高，幾乎沒有自啟動能力結構特點慣性力方向隨時變化,重力的方向始終不變，噪聲大，壽命短慣性力與重力的方向不變，噪聲小，壽命長風機的主要種類和比較水平軸三葉風機和五葉風機區(qū)別

產品名稱三葉風力發(fā)電機五葉風力發(fā)電機起動風速(m/s)21.5額定風速(m/s)1212切入風速(m/s)2.52額定電壓（DC）24v/12v24v/12v額定功率（W）400400最大功率（W）450500風葉直徑（m)1.51.5超速保護葉片失速及電磁制動葉片失速及電磁制動過載保護電磁制動或加泄荷器電磁制動或加泄荷器風光互補路燈控制器風光互補路燈控制器適合于風光互補供電系統，尤其適用于風光互補路燈系統，不僅能夠高效率地轉化風力發(fā)電機和太陽能電池所發(fā)出的電能，而且還提供了強大的控制功能。智能型風光互補路燈控制器提供了太陽能電池防反沖、太陽能電池接反、蓄電池過