太陽能光伏照明裝置及其可靠性分析(圖)
上傳人:孟昭淵 上傳時間: 2008-12-11 瀏覽次數: 1523 |
前言
人類發明太陽電池以后不久就應用在照明裝置上。近年來,由于人們的環境保護意識的提高,在我國太陽能光伏照明裝置得到了重視和推廣應用,但同時也出現許多質量問題。尤其是照度和可靠性等質量問題困擾著我國太陽能光伏照明裝置的發展。
針對以上問題,我們對太陽能光伏照明裝置的四大主要部件太陽電池、光源、蓄電池和控制器的可靠性對太陽能光伏照明裝置的影響進行了比較系統的分析,并根據我們多年來對太陽電池應用技術研究的經驗,提出了解決的方法。
1 太陽能光伏照明裝置的發展史
由于太陽能光伏發電技術的獨特優點,太陽電池進入實用階段不久就被應用在照明領域。在我國,早在70年代初太陽電池就被使用在航標燈上,當時在天津港安裝了太陽能航標燈。緊接著,為了解決無電源地區的照明問題,太陽能照明燈就越來越多的出現。在我國南方,出現了太陽能割膠燈以及其它許多太陽能照明燈。
近年來,由于太陽電池產量的大幅度增加以及我國改革開放以來國民經濟實力的提高,太陽能照明燈具開始進入我們的生活;西部光明工程,太陽能路燈、太陽能庭院燈、太陽能草坪燈、太陽能景觀燈、太陽能工藝燈,在美化我們生活的同時還給人們帶來了意外的驚喜:太陽能照明時代要到來了。
太陽能交通信號燈近幾年也得到大量普及,現在大家都知道太陽能黃閃燈是怎么一回事了,很多人都是通過太陽能黃閃燈認識太陽電池的。在城市或者鄉村公路的十字路口,經常可以看到不分晝夜閃爍著的太陽能黃閃燈,提醒路人,警惕來往車輛。這種不用敷設電線(在公路的十字路口敷設電線有時是非常困難的),不需要提供電源的交通信號燈在4-5年的時間內,如此迅速的在我國城鄉得到發展和普及,是非常值得我們這些光伏行業的工作者深思和總結的。
這里特別要提一下的是這個領域的一個最成功典型太陽能草坪燈,它的發展是我國唯一完全按照市場規律進行的,不需要花納稅人的錢的項目,太陽能草坪燈是我國太陽能電池和LED應用領域的一個不可忽視的重要部分。2006年的出口數量近兩億盞,占全世界產量的90%以上,太陽能電池的消耗數量30MW左右,LED的消耗量在2-3億只,這些數量的太陽電池和LED組成的半導體照明系統無論是太陽能照明還是LED照明都是目前我國生產的數量最大的。1.2V的小型蓄電池的消耗也將超過2億只,這絕對是一個讓人心動的統計數據。它的生產主要分布在廣東、福建、浙江、江蘇等沿海一帶,它是由0.2-0.3W的太陽電池和1-2只LED組成,它們之間由一個控制和升壓起來電路連接,電路機構雖然比較簡單,但是它給太陽能光伏照明許多啟示,提出了系統中需要研究解決的問題。遺憾的是這個最大太陽能光伏照明項目直到現在還沒有被足夠重視,處在一種無序的競爭姿態。
2 太陽能光伏照明裝置的分類
由于太陽能光伏發電分為兩大類,即:獨立太陽能光伏發電系統和并網太陽能光伏發電系統,它們之間的區別是獨立太陽能光伏發電系統配有蓄電池儲能,并網太陽能光伏發電系統直接將太陽電池發出的電能送進電網,所以太陽能光伏照明也主要分為兩大類,如圖1所示:
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