太陽能路燈咋節(jié)能

水力發(fā)電會遇上枯水期,火力發(fā)電消耗大量煤炭,自然資源也總有用盡的時候,面對全世界越來越嚴(yán)重的能源緊缺,最近,國內(nèi)掀起了轟轟烈烈的節(jié)能熱潮。而“太陽能”，這個大家并不陌生的詞匯，更是越來越受到人們的關(guān)注和重視。除了在高科技中的應(yīng)用，近年來，上海、江蘇、河南、新疆等地都陸續(xù)投入使用了太陽能路燈，太陽能產(chǎn)品已經(jīng)悄然飛入了城市里再尋常不過的街頭巷尾……　　作為節(jié)能的新舉措，那太陽能路燈到底能為節(jié)能出多大力呢？讓我們算一筆經(jīng)濟賬： 　　——節(jié)能經(jīng)濟賬——— 　　首先，每個太陽能路燈都是個相對獨立的系統(tǒng)，在安裝施工時不用預(yù)埋電纜，也不用開挖路面，這就節(jié)省了相當(dāng)一部分人力物力和安裝費用，還防止了電線老化帶來的安全隱患，尤其受到電力相對吃緊、供電施工時間長的地區(qū)歡迎。 　　再說耗電，一盞普通路燈一天的亮燈時間為10小時左右，耗電量約為2度，一年需要近千元電費，用了太陽能路燈就都省下了。上海松江區(qū)一個已經(jīng)使用了太陽能路燈的鎮(zhèn)干部表示，他們一次性投資后，一年就節(jié)省了三五萬元。 　　使用年限上，使用LED燈的太陽能路燈同普通路燈相比使用年限更長，一般設(shè)定的使用期是15年，只需每五年維護一次就可以了，這比安裝普通路燈可要省下不少錢，每盞燈每個月可以節(jié)約數(shù)千元的電費。 　　北京市太陽能研究所有限公司李仲明研究員介紹說，以北京市為例，全市每年的景觀照明大約需要1-2億度電，若使用太陽能照明設(shè)備，只用原來耗電量的十分之一就能滿足了。此外，太陽能設(shè)備在全國用電高峰的時候接受光照積聚能量，在用電低谷的夜晚則照明供電，在一定程度上也起到了對用電的“調(diào)峰”作用。 　　據(jù)報道，我國最權(quán)威的太陽能發(fā)電研究機構(gòu)之一———教育部光伏系統(tǒng)工程研究中心也曾列出過這項技術(shù)的“節(jié)能清單”：全國每年新增戶外照明燈5000萬盞，如果太陽能燈能占到千分之一，一年就能給國家節(jié)省近7億度電，等于給國家送了一個10萬千瓦的發(fā)電站。 　　———節(jié)能原理探究——— 　　原來我們的日常生活中還有這么大的節(jié)能空間！ 　　那究竟太陽能路燈是如何節(jié)能的呢？它又是如何將光能轉(zhuǎn)化為電能呢？筆者走訪了北京市太陽能研究所有限公司的李仲明研究員。 　　探究一：太陽能電池板如何蓄能？ 　　太陽能電池板不僅白天能提供電能，而且在夜間也可提供電力。太陽能電池板也同晶體管一樣，是由半導(dǎo)體組成的。它的主要材料是硅，也有一些其他合金。 　　太陽能電池板的表面由兩個性質(zhì)各異的部分組成。當(dāng)太陽能電池板受到光的照射時，能夠把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔�，使電流從一方流向另一方。太陽能電池板就是根�?jù)這種原理設(shè)計的。 　　太陽能電池板只要受到陽光或燈光的照射，一般就可發(fā)出相當(dāng)于所接收光能1/10的電來。為了使太陽能電池板最大限度地減少光反射，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔�，一般在它的上面都蒙上了一層防止光反射的膜，使太陽能電池板的表面呈紫色�?　　探究二：光能如何轉(zhuǎn)化為電能？ 　　據(jù)介紹，太陽能路燈主要由四部分組成：將光能轉(zhuǎn)化為電能的光伏組件，發(fā)光二極管，太陽能電池，還有控制太陽能電池充電量及放電量的控制器。光伏組件在白天吸收光照，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能儲存在太陽能電池內(nèi)，到晚上天黑時便放電照明。一般晴天時，在理想的光照強度下，充滿電只要4小時，每次充電完成后最多可以保證5天以上，連續(xù)陰雨3天也可正常工作。探究三：路燈的開關(guān)怎么控制？ 　　那路燈的開關(guān)怎么控制呢？這時路燈上安裝的控制器就發(fā)揮作用了，根據(jù)不同的要求，可以將路燈設(shè)計為光控或時控，不僅蓄電池充電和放電的時間可以得到控制，放電的強度大小也可以控制。 　　此外，由于安裝地點的各項環(huán)境指標(biāo)不同，對太陽能路燈能否進行有效采光會產(chǎn)生相當(dāng)大的影響。科研人員還可以根據(jù)使用地每日需照明的時間，需保證照明的最大天數(shù)以及所用路燈燈泡等情況，根據(jù)用電負(fù)荷來設(shè)計蓄電池的大小。例如上海地區(qū)，全年的平均有效日照時間約為2.5-3小時，若選擇安裝的地方處于風(fēng)力大的臨海區(qū)域，有效光照時間不很規(guī)則，在安裝時就可以特別考慮這個因素，將連續(xù)照明時間突破原先7天的亮燈上限設(shè)計，做到15天。這也意味著，只要連續(xù)下雨的天氣不超過15天，就不必?fù)?dān)心太陽能路燈的“停電問題”。 　　這些靈活的技術(shù)設(shè)計，最大限度地保證了太陽能路燈的正常運轉(zhuǎn)，也最大限度地節(jié)約了能源。 　　———普及難度不小——— 　　作為一種與人們生活息息相關(guān)的節(jié)能好法子，自1998年，北京市太陽能研究所就已經(jīng)在著手太陽能路燈方面的研究了，但到目前為止，包括北京市在內(nèi)的全國大部分城市還沒有開始使用這種節(jié)能的新鮮玩意兒，這又是什么原因造成的呢？究竟是什么阻礙了太陽能路燈為節(jié)能出力呢？ 　　難度一：不僅造價偏高，受自然因素的限制也多 　　李仲明（國家新能源工程技術(shù)研究中心北京太陽能研究所有限公司研究員）： 　　“目前太陽能路燈的使用還有兩個不足，一是由于它的造價偏高，一次性投入大，這是在推廣過程中遇到的大問題；二是太陽能作為一種自然能源，畢竟要受到光照、天氣等自然因素的限制，這也在一定程度上制約著太陽能路燈的發(fā)展�！� 　　難度二：光照范圍窄 　　此外，李仲明研究員還介紹說，由于太陽能路燈的一般照度范圍為6-7米，超過7米以外就會昏暗不清，不太適合于隧道、城市主干道這些對光照要求高的地方，目前主要適用于雙車道的較窄道路。 　　難度三：難以實現(xiàn)規(guī)模效應(yīng) 　　如果對太陽能發(fā)電較為熟悉，我們就會知道太陽能電池板之所以能夠?qū)⑻�陽的光能轉(zhuǎn)化為電能，電池板的轉(zhuǎn)化率相當(dāng)重要。目前，太陽能電池板有多晶硅和單晶硅兩種，前者轉(zhuǎn)化率不及后者，但是在性價比上勝出一籌。但這些企業(yè)都是以進口國外原材料進行組裝，能夠在國內(nèi)自行生產(chǎn)單晶硅和多晶硅電池板的企業(yè)幾乎沒有，國內(nèi)的太陽能光伏企業(yè)普遍規(guī)模也較小，難以實現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)。 　　———編后——— 　　據(jù)筆者了解，不少北京市民對于這新型節(jié)能的路燈都表示了極大的興趣。在能耗越來越大的城市中，城市用電已經(jīng)不堪其重：城市光彩工程耗電、辦公用電、工業(yè)用電、生活用電量近年來都居高不下，逐年攀升，許多城市用電高峰的拉閘限電更是常見。如果太陽能路燈能廣泛普及，人們就不用總擔(dān)心正常的生產(chǎn)生活受到影響了。 　　而面對太陽能發(fā)電電價高和資金來源緊張的問題，我國政府在即將頒布的《可再生能源法》中也做出了規(guī)定：2010年可再生能源利用量占全國能源消費總量不低于5%；到2020年可再生能源利用量占全國能源消費總量不低于10%�？稍偕�能源發(fā)電費用則由全國電力用戶分?jǐn)偅�估計每度電漲一分錢，就可以滿足資金需求。 　　■新聞緣起 　　經(jīng)過近三個月的調(diào)試，一批新穎的太陽能路燈亮相杭州城東公園。據(jù)了解，這種太陽能路燈接受太陽光照十個小時，就可以使用大約五個夜晚。杭州有關(guān)部門準(zhǔn)備在杭州西湖以及西溪國家濕地公園推廣使用這種太陽能路燈。（記者 張琦）

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