太阳能路灯系统的优化配置

　　本文主要针对当前市场上太阳能路灯存在的一些问题,提出了解决方法。并以太阳能无极灯路灯系统为例,从能耗的降低、性能的稳定以及系统成本的减少方面入手,合理配置系统,从而提高太阳能路灯的节能性和经济性。

　　引言

　　在能源日益短缺、环境污染和环境保护越来越受重视的情况下,充分开发利用太阳能已成为当前社会各界所关注的焦点之一。太阳能路灯作为新能源的一种典型应用,在国内的不少地区都有相应的应用实例。太阳能路灯具有安装后无需支付电费、无需架设输电线路或铺设电缆、清洁环保、维护费用低等优点,受到了相关方的青睐,在很多城市和乡村都能看见以试验或示范形式出现的太阳能路灯。但目前太阳能路灯在应用中也存在不少问题,随着实际应用的增多,接到用户投诉和报修的问题也越来越多。

　　1　太阳能路灯系统组成及使用中存在的问题

　　太阳能照明系统可以分成3大类型,包括独立系统、并网系统和混合系统。独立系统常见于居民区路灯、停车场标志灯和电网公共照明系统,它们通常需要电池,有较高的存储修复损耗和维护费用。

　　太阳能独立路灯系统根据负载可分成交流型和直流型,如图1、图2所示。目前由于主流灯具都是交流灯具,因此第1类太阳能照明系统应用较多(如太阳能低压节能灯) 。第2 类太阳能照明系统由于受目前光效、成本等因素影响,使用量还不大,但随着今后技术的革新,其使用也会越来越多。图3是无极灯太阳能路灯的系统组成。

图1　交流型太阳能路灯框图

图2　直流型太阳能路灯框图

图3　无极灯太阳能路灯系统框图

　　在保证灯具在规定工作条件的情况下,系统配置的好坏主要看太阳能组件、路灯控制器、蓄电池之间的匹配与否。而根据目前太阳能路灯出现的问题和当前的技术水平,存在的问题主要有2点:

　　(1)路灯在使用一段时间后,经常几天不工作;(2)设计蓄电池使用寿命在2～5年左右,实际蓄电池使用往往低于设计寿命,甚至不足1年。

　　2　问题分析

　　不少厂家在路灯配置时不关注各个地区日照的具体不同,只是经验性地选配光伏组件,有时候为了满足客户低成本的要求,低配了太阳能组件,或者只考虑单日发电量与耗电的匹配,而没有考虑蓄电池充电问题。

　　(1)路灯在使用一段时间后,经常几天不工作。

　　出现该问题的主要原因在于组件配置过低,也会有蓄电池配置过高的情况,但主要还是前者。连续几天阴雨后,路灯系统蓄电池会过放,控制器会出现过放保护,此时如果太阳能发电量偏少,蓄电池电压达不到控制器的恢复放电电压,控制器与负载间一直断电,组件容量过小或阴雨天过长必然导致长时间不放电。因此在组件容量计算时需要考虑蓄电池充电时间问题,尽可能2～3天充满。