進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，節(jié)能減排，低碳綠色，已成為人們的共識(shí)和自覺(jué)行動(dòng)。在城市道路照明建設(shè)發(fā)展中，實(shí)行綠色照明也成為城市照明行業(yè)發(fā)展的潮流和趨勢(shì)。太陽(yáng)能作為大 自然饋贈(zèng)給人類(lèi)的瑰寶，憑借其綠色環(huán)保、用之不竭，越來(lái)越引起人們的重視。人們努力鉆研和大力開(kāi)發(fā)各種與太陽(yáng)能利用有關(guān)的新技術(shù)、新工藝、新材料和新產(chǎn)品，目的就是要匯集人類(lèi)的智慧把太陽(yáng)能的無(wú)窮潛力挖掘出來(lái)，用以服務(wù)于人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展。
一、太陽(yáng)能路燈在無(wú)錫市的建設(shè)實(shí)踐情況簡(jiǎn)介
太陽(yáng)能路燈作為太陽(yáng)能應(yīng)用的實(shí)踐已越來(lái)越被人們所重視，各地政府和城市公共照明從業(yè)者管理者已陸續(xù)將太陽(yáng)能路燈的建設(shè)嘗試付諸到城市道路照明建設(shè)中。2009年，無(wú)錫市在世界佛教論壇大會(huì)在無(wú)錫市馬山國(guó)家旅游度假區(qū)召開(kāi)之際，作為迎會(huì)的亮點(diǎn)工程之一，投入800多萬(wàn)元在通往會(huì)場(chǎng)的主干道—陸馬一級(jí)公路上實(shí)施了大功率的純太陽(yáng)能路燈示范工程建設(shè)，在道路兩邊對(duì)稱(chēng)安裝路燈230余套。接著在山水城的緣溪道、太湖新城的金匱公園附近、太湖南 廣場(chǎng)的青年路等道路上建設(shè)安裝了千余套的太陽(yáng)能路燈。從工程竣工驗(yàn)收后運(yùn)行的前三年情況看，太陽(yáng)能路燈優(yōu)點(diǎn)明顯：節(jié)約能源，綠色環(huán)保，運(yùn)行良好，開(kāi)關(guān)燈也能有效集中控制，基本免維護(hù)，無(wú)觸電安全隱患存在；快速路上平均照度、均勻度，亮燈率等照明質(zhì)量指標(biāo)基本符合城市道路照照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了設(shè)計(jì)建設(shè)的初步預(yù)期效果，社會(huì)反響好。
隨著時(shí)間往后推移，太陽(yáng)能路燈潛在的一些技術(shù)工藝和材料上的缺陷逐漸顯露出來(lái)｜開(kāi)燈后亮燈時(shí)間間隔差異很大，最先亮燈與最后亮燈前后時(shí)間相差幾十分4也，亮燈率也不高，運(yùn)行時(shí)間也不長(zhǎng)，大部分路燈亮燈情況只能保證到夜里12點(diǎn)左右，而且平均亮度均勻度衰減嚴(yán)重；太陽(yáng)能電池板蓄電池材料老化衰退速度加快，已不能保證基本照明質(zhì)量所需。為此促使我市照明管理機(jī)構(gòu)于205年申請(qǐng)財(cái)政資金，對(duì)陸馬一級(jí)公路太陽(yáng)能路燈進(jìn)行了大中修改造，重新敷設(shè)電纜線，實(shí)行了光電互補(bǔ)，主要還是以普通供電方式提供電源為主。其他道路上的太陽(yáng)能路燈也在之前基本實(shí)行了光電互補(bǔ)方式。因此，通過(guò)無(wú)錫市的太陽(yáng)能路燈建設(shè)的實(shí)踐總結(jié)分析認(rèn)為：太陽(yáng)能路燈的技術(shù)工藝和產(chǎn)品材料性能還有待完善，目前太陽(yáng)能路燈在城市道路照明上的建設(shè)應(yīng)用還有瓶 頸，不建議大面積推廣使用。
二、對(duì)太陽(yáng)能路燈運(yùn)行原理的基本認(rèn)識(shí)
太陽(yáng)能路燈主要由控制器、蓄電池、光池、光伏電池板組件逆變器、燈具、光源及燈桿等幾大部件組成。太陽(yáng)能路燈主要是通過(guò)光伏電池板將光能轉(zhuǎn)換為電能，并在太陽(yáng)能控制器：的作用下，將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，儲(chǔ)存在蓄電池中；當(dāng)蓄電池中的化學(xué)能儲(chǔ)存到一定量的標(biāo)準(zhǔn)后，控制器會(huì)自動(dòng)切斷光伏電池提供的電能，這樣太陽(yáng)能路燈的充電環(huán)節(jié)就告一段落 了。當(dāng)夜晚來(lái)臨達(dá)到預(yù)設(shè)開(kāi)燈時(shí)間或自然光照度值時(shí)，控制器會(huì)發(fā)揮作用自動(dòng)開(kāi)啟路燈，在這同時(shí)蓄電池開(kāi)始放電，為光源提供連續(xù)不間斷的電源，確保路燈連續(xù)亮燈運(yùn)行需要。 到了第二天凌晨達(dá)到了預(yù)設(shè)的關(guān)燈時(shí)間或自然光照度值時(shí)， 控制器又控制路燈自動(dòng)熄滅，蓄電池的放電環(huán)節(jié)結(jié)束，在控 制器的作用下，自動(dòng)轉(zhuǎn)換為充電狀態(tài)?？傊?，太陽(yáng)路燈的開(kāi) 關(guān)燈動(dòng)作是在控制器的作用下，按照時(shí)控光控的預(yù)設(shè)值自動(dòng)切換的，充放電動(dòng)作也是自動(dòng)切換的；這樣周而復(fù)始，整套 太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)始終處于不同類(lèi)型的能量轉(zhuǎn)換中，路燈組織系統(tǒng)的各個(gè)部件發(fā)揮著各自的作用，以此確保整套太陽(yáng)能路燈的良好運(yùn)行，功能的正常發(fā)揮，直至其中某個(gè)部件發(fā)生了故障影響到整套路燈的正常運(yùn)行為止。
三、對(duì)太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)各部件作用的基本認(rèn)識(shí)。
1，光伏電池板的基本作用：將太陽(yáng)能輻射在光伏電池板上的太陽(yáng)能，在半導(dǎo)體物質(zhì)和光伏控制器的作用下，將光 能轉(zhuǎn)換為電能。半導(dǎo)體物質(zhì)由不同導(dǎo)電類(lèi)型的但屬同質(zhì)的P·結(jié)，當(dāng)太陽(yáng)能輻射于半導(dǎo)體物質(zhì)時(shí)，形成了一定的內(nèi)靜電場(chǎng)，從靜電場(chǎng)引出兩極連上負(fù)載就形成了電壓電流。
一般來(lái)說(shuō)光伏電池板分為放分為單晶硅電池板、雙晶硅電池板、非晶硅電池板。單晶硅晶硅電池板主要由硅材料加工而成光電間的能量轉(zhuǎn)換率較高，在20％左右，材料價(jià)格比較高生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜，不便于推廣使用；多晶硅電池板用硅材料相對(duì)較少，成本低，能量轉(zhuǎn)換率也在］0％以上，不到15％，基本不會(huì)衰退；非晶硅電池板能量轉(zhuǎn)換率只在10％以下，效果差，只能用在功率不高的非功能照明上。
2、蓄電池的基本作用：在光伏控制器的制器的作用下將電能有效地轉(zhuǎn)換為化學(xué)能量并且儲(chǔ)存好，在 路燈開(kāi)啟時(shí)在再控制器的作用下，將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，保證亮燈所需電源提供 的基本穩(wěn)定。衡量蓄電池優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)一般以能量密度密度和對(duì)環(huán)境污染程度來(lái)評(píng)價(jià)。太陽(yáng)能路燈蓄電池按生產(chǎn)用材料不同分為鋁鉛蓄電池、鎳·鎘蓄電池和鎳—氫蓄電池等；鋁鉛蓄電池的能量密度低，環(huán)境污染程度大，不適合推廣；鎳―鎘蓄電池的能量密度相對(duì)較高、但污染指數(shù)也高，也不建議推廣使用；鎳―氫蓄電池能量密度高、無(wú)污染，壽命也長(zhǎng)，適合開(kāi)發(fā)使用。另外，蓄電池的能量容積也是衡量蓄電池推 廣使用的主要因素之一。
3、控制器的基本作用：控制器是整套路燈系路燈系統(tǒng)的大腦中樞，對(duì)整套太陽(yáng)能路燈的運(yùn)行起到穩(wěn)定保護(hù)作用，主要是控制有關(guān)能量間的轉(zhuǎn)換｀控制開(kāi)關(guān)燈時(shí)機(jī)和時(shí)間、防雷電保護(hù)及過(guò)壓保護(hù)等。
4、逆變器的基本作用：逆變器主要將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為交流電，供相應(yīng)的交流電類(lèi)型的太陽(yáng)能路燈使用，同時(shí)也具備一定的保護(hù)短路、保護(hù)欠流以及防雷保護(hù)等功能。
四、對(duì)太陽(yáng)能路燈應(yīng)用現(xiàn)狀的基本認(rèn)識(shí)
1，太陽(yáng)能是自然光，雖然應(yīng)用潛力大，但受客觀客觀地域環(huán)境、天氣等客觀條件的影響明顯，日照時(shí)長(zhǎng)差異、輻射的角度不同產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換效果也有很大的差異
2、由于生產(chǎn)加工太陽(yáng)能光伏電池板所用材料成分不同，生產(chǎn)成本也大小也是不同的，能量轉(zhuǎn)換率也直接受制于材料質(zhì)量的影響，一般來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)硅材料電池板產(chǎn)生的光電轉(zhuǎn)換率只能維持在20％之內(nèi)，不適用大功率的照明設(shè)施需要。
3、由于光伏電池板的光電轉(zhuǎn)換作用不穩(wěn)定，導(dǎo)致光電控制器的作用也不穩(wěn)定，所以也會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)燈時(shí)間有一定的 時(shí)差性，例如，無(wú)錫市陸馬一級(jí)公路太陽(yáng)能路燈在最初新建的前三年還基本穩(wěn)定，三年以后由于整個(gè)照明系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)功能逐漸衰退，會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)燈時(shí)差較大，少則幾分鐘，多 則幾十分鐘，甚至更長(zhǎng)。
4、由于太陽(yáng)能路燈各個(gè)部件壽命不穩(wěn)定，衰退嚴(yán)重，整套路燈系統(tǒng)運(yùn)行復(fù)雜，到了一定年限后各個(gè)部件的隱患不斷出現(xiàn)，維護(hù)難度加大，各個(gè)電器元件的故障排查、解決問(wèn)題等維護(hù)作業(yè)工藝也很復(fù)雜，尤其像電池板、蓄電池的問(wèn)題尤其嚴(yán)重，成本高，投入大，直接影響了太陽(yáng)能路燈良好運(yùn)行和壽命。以無(wú)錫市陸馬公路太陽(yáng)能路燈為例，3年后僅僅蓄電池的更換就花費(fèi)幾十萬(wàn)元。
小結(jié)：太陽(yáng)能路燈作為綠色照明的一項(xiàng)科技產(chǎn)品，應(yīng)用前景廣闊，潛力巨大，目前主要存在著部分生產(chǎn)技術(shù)工藝材料不過(guò)關(guān)，光伏電池板的封裝技術(shù)不過(guò)關(guān)和壽命較短、光電轉(zhuǎn)換率低等，存在著蓄電池的虧電和容量問(wèn)題，存在著整套路燈系統(tǒng)的防雷電保護(hù)、穩(wěn)定性控制問(wèn)題等；還有建設(shè)期和后期維護(hù)投入的成本昂貴等問(wèn)題這些都需要今后有一個(gè)整體的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程加以解決，太陽(yáng)能路燈的優(yōu)勢(shì)才能被高效率地應(yīng)用。
一、太陽(yáng)能路燈在無(wú)錫市的建設(shè)實(shí)踐情況簡(jiǎn)介
太陽(yáng)能路燈作為太陽(yáng)能應(yīng)用的實(shí)踐已越來(lái)越被人們所重視，各地政府和城市公共照明從業(yè)者管理者已陸續(xù)將太陽(yáng)能路燈的建設(shè)嘗試付諸到城市道路照明建設(shè)中。2009年，無(wú)錫市在世界佛教論壇大會(huì)在無(wú)錫市馬山國(guó)家旅游度假區(qū)召開(kāi)之際，作為迎會(huì)的亮點(diǎn)工程之一，投入800多萬(wàn)元在通往會(huì)場(chǎng)的主干道—陸馬一級(jí)公路上實(shí)施了大功率的純太陽(yáng)能路燈示范工程建設(shè)，在道路兩邊對(duì)稱(chēng)安裝路燈230余套。接著在山水城的緣溪道、太湖新城的金匱公園附近、太湖南 廣場(chǎng)的青年路等道路上建設(shè)安裝了千余套的太陽(yáng)能路燈。從工程竣工驗(yàn)收后運(yùn)行的前三年情況看，太陽(yáng)能路燈優(yōu)點(diǎn)明顯：節(jié)約能源，綠色環(huán)保，運(yùn)行良好，開(kāi)關(guān)燈也能有效集中控制，基本免維護(hù)，無(wú)觸電安全隱患存在；快速路上平均照度、均勻度，亮燈率等照明質(zhì)量指標(biāo)基本符合城市道路照照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了設(shè)計(jì)建設(shè)的初步預(yù)期效果，社會(huì)反響好。
隨著時(shí)間往后推移，太陽(yáng)能路燈潛在的一些技術(shù)工藝和材料上的缺陷逐漸顯露出來(lái)｜開(kāi)燈后亮燈時(shí)間間隔差異很大，最先亮燈與最后亮燈前后時(shí)間相差幾十分4也，亮燈率也不高，運(yùn)行時(shí)間也不長(zhǎng)，大部分路燈亮燈情況只能保證到夜里12點(diǎn)左右，而且平均亮度均勻度衰減嚴(yán)重；太陽(yáng)能電池板蓄電池材料老化衰退速度加快，已不能保證基本照明質(zhì)量所需。為此促使我市照明管理機(jī)構(gòu)于205年申請(qǐng)財(cái)政資金，對(duì)陸馬一級(jí)公路太陽(yáng)能路燈進(jìn)行了大中修改造，重新敷設(shè)電纜線，實(shí)行了光電互補(bǔ)，主要還是以普通供電方式提供電源為主。其他道路上的太陽(yáng)能路燈也在之前基本實(shí)行了光電互補(bǔ)方式。因此，通過(guò)無(wú)錫市的太陽(yáng)能路燈建設(shè)的實(shí)踐總結(jié)分析認(rèn)為：太陽(yáng)能路燈的技術(shù)工藝和產(chǎn)品材料性能還有待完善，目前太陽(yáng)能路燈在城市道路照明上的建設(shè)應(yīng)用還有瓶 頸，不建議大面積推廣使用。
二、對(duì)太陽(yáng)能路燈運(yùn)行原理的基本認(rèn)識(shí)
太陽(yáng)能路燈主要由控制器、蓄電池、光池、光伏電池板組件逆變器、燈具、光源及燈桿等幾大部件組成。太陽(yáng)能路燈主要是通過(guò)光伏電池板將光能轉(zhuǎn)換為電能，并在太陽(yáng)能控制器：的作用下，將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，儲(chǔ)存在蓄電池中；當(dāng)蓄電池中的化學(xué)能儲(chǔ)存到一定量的標(biāo)準(zhǔn)后，控制器會(huì)自動(dòng)切斷光伏電池提供的電能，這樣太陽(yáng)能路燈的充電環(huán)節(jié)就告一段落 了。當(dāng)夜晚來(lái)臨達(dá)到預(yù)設(shè)開(kāi)燈時(shí)間或自然光照度值時(shí)，控制器會(huì)發(fā)揮作用自動(dòng)開(kāi)啟路燈，在這同時(shí)蓄電池開(kāi)始放電，為光源提供連續(xù)不間斷的電源，確保路燈連續(xù)亮燈運(yùn)行需要。 到了第二天凌晨達(dá)到了預(yù)設(shè)的關(guān)燈時(shí)間或自然光照度值時(shí)， 控制器又控制路燈自動(dòng)熄滅，蓄電池的放電環(huán)節(jié)結(jié)束，在控 制器的作用下，自動(dòng)轉(zhuǎn)換為充電狀態(tài)?？傊?，太陽(yáng)路燈的開(kāi) 關(guān)燈動(dòng)作是在控制器的作用下，按照時(shí)控光控的預(yù)設(shè)值自動(dòng)切換的，充放電動(dòng)作也是自動(dòng)切換的；這樣周而復(fù)始，整套 太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)始終處于不同類(lèi)型的能量轉(zhuǎn)換中，路燈組織系統(tǒng)的各個(gè)部件發(fā)揮著各自的作用，以此確保整套太陽(yáng)能路燈的良好運(yùn)行，功能的正常發(fā)揮，直至其中某個(gè)部件發(fā)生了故障影響到整套路燈的正常運(yùn)行為止。
三、對(duì)太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)各部件作用的基本認(rèn)識(shí)。
1，光伏電池板的基本作用：將太陽(yáng)能輻射在光伏電池板上的太陽(yáng)能，在半導(dǎo)體物質(zhì)和光伏控制器的作用下，將光 能轉(zhuǎn)換為電能。半導(dǎo)體物質(zhì)由不同導(dǎo)電類(lèi)型的但屬同質(zhì)的P·結(jié)，當(dāng)太陽(yáng)能輻射于半導(dǎo)體物質(zhì)時(shí)，形成了一定的內(nèi)靜電場(chǎng)，從靜電場(chǎng)引出兩極連上負(fù)載就形成了電壓電流。
一般來(lái)說(shuō)光伏電池板分為放分為單晶硅電池板、雙晶硅電池板、非晶硅電池板。單晶硅晶硅電池板主要由硅材料加工而成光電間的能量轉(zhuǎn)換率較高，在20％左右，材料價(jià)格比較高生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜，不便于推廣使用；多晶硅電池板用硅材料相對(duì)較少，成本低，能量轉(zhuǎn)換率也在］0％以上，不到15％，基本不會(huì)衰退；非晶硅電池板能量轉(zhuǎn)換率只在10％以下，效果差，只能用在功率不高的非功能照明上。
2、蓄電池的基本作用：在光伏控制器的制器的作用下將電能有效地轉(zhuǎn)換為化學(xué)能量并且儲(chǔ)存好，在 路燈開(kāi)啟時(shí)在再控制器的作用下，將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，保證亮燈所需電源提供 的基本穩(wěn)定。衡量蓄電池優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)一般以能量密度密度和對(duì)環(huán)境污染程度來(lái)評(píng)價(jià)。太陽(yáng)能路燈蓄電池按生產(chǎn)用材料不同分為鋁鉛蓄電池、鎳·鎘蓄電池和鎳—氫蓄電池等；鋁鉛蓄電池的能量密度低，環(huán)境污染程度大，不適合推廣；鎳―鎘蓄電池的能量密度相對(duì)較高、但污染指數(shù)也高，也不建議推廣使用；鎳―氫蓄電池能量密度高、無(wú)污染，壽命也長(zhǎng)，適合開(kāi)發(fā)使用。另外，蓄電池的能量容積也是衡量蓄電池推 廣使用的主要因素之一。
3、控制器的基本作用：控制器是整套路燈系路燈系統(tǒng)的大腦中樞，對(duì)整套太陽(yáng)能路燈的運(yùn)行起到穩(wěn)定保護(hù)作用，主要是控制有關(guān)能量間的轉(zhuǎn)換｀控制開(kāi)關(guān)燈時(shí)機(jī)和時(shí)間、防雷電保護(hù)及過(guò)壓保護(hù)等。
4、逆變器的基本作用：逆變器主要將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為交流電，供相應(yīng)的交流電類(lèi)型的太陽(yáng)能路燈使用，同時(shí)也具備一定的保護(hù)短路、保護(hù)欠流以及防雷保護(hù)等功能。
四、對(duì)太陽(yáng)能路燈應(yīng)用現(xiàn)狀的基本認(rèn)識(shí)
1，太陽(yáng)能是自然光，雖然應(yīng)用潛力大，但受客觀客觀地域環(huán)境、天氣等客觀條件的影響明顯，日照時(shí)長(zhǎng)差異、輻射的角度不同產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換效果也有很大的差異
2、由于生產(chǎn)加工太陽(yáng)能光伏電池板所用材料成分不同，生產(chǎn)成本也大小也是不同的，能量轉(zhuǎn)換率也直接受制于材料質(zhì)量的影響，一般來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)硅材料電池板產(chǎn)生的光電轉(zhuǎn)換率只能維持在20％之內(nèi)，不適用大功率的照明設(shè)施需要。
3、由于光伏電池板的光電轉(zhuǎn)換作用不穩(wěn)定，導(dǎo)致光電控制器的作用也不穩(wěn)定，所以也會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)燈時(shí)間有一定的 時(shí)差性，例如，無(wú)錫市陸馬一級(jí)公路太陽(yáng)能路燈在最初新建的前三年還基本穩(wěn)定，三年以后由于整個(gè)照明系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)功能逐漸衰退，會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)燈時(shí)差較大，少則幾分鐘，多 則幾十分鐘，甚至更長(zhǎng)。
4、由于太陽(yáng)能路燈各個(gè)部件壽命不穩(wěn)定，衰退嚴(yán)重，整套路燈系統(tǒng)運(yùn)行復(fù)雜，到了一定年限后各個(gè)部件的隱患不斷出現(xiàn)，維護(hù)難度加大，各個(gè)電器元件的故障排查、解決問(wèn)題等維護(hù)作業(yè)工藝也很復(fù)雜，尤其像電池板、蓄電池的問(wèn)題尤其嚴(yán)重，成本高，投入大，直接影響了太陽(yáng)能路燈良好運(yùn)行和壽命。以無(wú)錫市陸馬公路太陽(yáng)能路燈為例，3年后僅僅蓄電池的更換就花費(fèi)幾十萬(wàn)元。
小結(jié)：太陽(yáng)能路燈作為綠色照明的一項(xiàng)科技產(chǎn)品，應(yīng)用前景廣闊，潛力巨大，目前主要存在著部分生產(chǎn)技術(shù)工藝材料不過(guò)關(guān)，光伏電池板的封裝技術(shù)不過(guò)關(guān)和壽命較短、光電轉(zhuǎn)換率低等，存在著蓄電池的虧電和容量問(wèn)題，存在著整套路燈系統(tǒng)的防雷電保護(hù)、穩(wěn)定性控制問(wèn)題等；還有建設(shè)期和后期維護(hù)投入的成本昂貴等問(wèn)題這些都需要今后有一個(gè)整體的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程加以解決，太陽(yáng)能路燈的優(yōu)勢(shì)才能被高效率地應(yīng)用。
