是交流電LED路燈還是太陽(yáng)能LED路燈
現(xiàn)在可能已經(jīng)很少有人懷疑LED路燈相對(duì)于高壓鈉燈路燈的優(yōu)越性。然而遺憾的是目前大多數(shù)的led路燈仍然采用交流電供電,一方面是交流電路燈的技術(shù)已經(jīng)是十分成熟,而太陽(yáng)能路燈還有很多不確定因素,另一方面主要的考慮仍然是太陽(yáng)能的初始投資過(guò)大,從而忽略了太陽(yáng)能供電的很多根本優(yōu)越性。
人所周知太陽(yáng)能最重要的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它是一種取之不盡用之不竭、最清潔的可再生能源!它可以真正解決地球變暖的問(wèn)題!它將最終取代所有的能源!
然而真正要用太陽(yáng)能來(lái)取代一切能源還是一個(gè)長(zhǎng)期而艱難的任務(wù),雖然太陽(yáng)能無(wú)處不在,然而它的采集需要一定的照射面積。顯然沙漠是最理想的地點(diǎn),但是長(zhǎng)距離的輸配電將會(huì)消耗大量的昂貴銅材,只有緊鄰沙漠的大城市才有試用的價(jià)值。而在一般人煙密集地區(qū)的大城市是很難找到這樣一個(gè)空曠開(kāi)闊的地點(diǎn)的。農(nóng)村則受到經(jīng)濟(jì)條件的限制,不大可能現(xiàn)在就大面積推廣。任何新生事物最好先從小打小鬧開(kāi)始,而且采用“自產(chǎn)自銷”的方法,路燈就是一個(gè)最好的最先采用太陽(yáng)能的試點(diǎn)工程。而且,節(jié)能和減排一樣,必須先由政府倡導(dǎo),甚至像德國(guó)那樣采用政府補(bǔ)貼的方法來(lái)推廣。幸好路燈工程本來(lái)就是政府工程,是由政府來(lái)進(jìn)行招投標(biāo)的。所以政府的決策人士一定要認(rèn)識(shí)清楚,LED路燈是肯定要取代高壓鈉燈的,同時(shí),太陽(yáng)能LED路燈也是一定要取代交流電LED路燈的。
1.所有路燈改為太陽(yáng)能路燈可以節(jié)省一個(gè)三峽水電站的發(fā)電量
LED路燈比高壓鈉燈要節(jié)能,早已為人們所認(rèn)識(shí)。不過(guò)可能還缺乏一些定量的概念?,F(xiàn)在公認(rèn)100瓦的LED路燈可以取代250瓦的高壓鈉燈,所以可以簡(jiǎn)單地認(rèn)為,每一盞LED路燈可以節(jié)約150瓦電。
然而,如果改成用太陽(yáng)能供電的話,那么連這100W的電也能節(jié)省下來(lái),也就是說(shuō),每盞路燈可以節(jié)省250瓦電。據(jù)有關(guān)方面估計(jì),中國(guó)現(xiàn)有路燈總數(shù)大約在一億盞以上,并以每年20%的速度增長(zhǎng),2008年就新增路燈2000萬(wàn)盞。假如這一億盞路燈可以折合成為6000萬(wàn)盞250瓦的路燈,再假定這6000萬(wàn)盞路燈全部改成太陽(yáng)能LED路燈,那么總共可以節(jié)約1500萬(wàn)千瓦的功率。假定每盞路燈每天工作12小時(shí),在1年內(nèi)將節(jié)約657億度電。而三峽水電站在2007年的發(fā)電總量為616.03億度電。因此把全國(guó)的路燈全部改為太陽(yáng)能路燈后所節(jié)省的電量將超過(guò)一個(gè)三峽水電站一年的發(fā)電量。這是一個(gè)極其驚人的數(shù)字。
不僅如此,太陽(yáng)能是一種清潔的可再生能源,它不僅節(jié)約了電能,而且減少了二氧化碳的排放量。每一盞250瓦的高壓鈉燈在一年之內(nèi)將會(huì)產(chǎn)生1290公斤的二氧化碳,所以6000萬(wàn)盞路燈全部改成太陽(yáng)能路燈以后,將可以減少7740萬(wàn)噸二氧化碳。所以改成太陽(yáng)能以后,不但節(jié)省了電費(fèi),而且還節(jié)約了二氧化碳的減量成本。每噸二氧化碳的減量成本為345-404美元。減少7740萬(wàn)噸二氧化碳就相當(dāng)于節(jié)省了310億美元的二氧化碳減量成本!
前面的數(shù)字只是LED路燈和高壓鈉燈的比較。對(duì)于同為100W的LED路燈,采用交流電和采用太陽(yáng)能的節(jié)能比較,只需要把上面的數(shù)據(jù)除以2.5就可以得到。也就是說(shuō),6000萬(wàn)盞的100瓦LED路燈,假如全部采用太陽(yáng)能供電的話,可以比全部采用交流電供電時(shí)節(jié)省262.8億度電,而二氧化碳的減排成本為124億美元。
因?yàn)椴捎媒涣麟姽╇姇r(shí)必須采用開(kāi)關(guān)電源將其變?yōu)橹绷鳌R话汩_(kāi)關(guān)電源的效率大約在80%左右。所以對(duì)于100W的LED路燈,其交流輸入功率就大約需要120W(下面的比較表中就采用120W)。而采用太陽(yáng)能供電時(shí)只要采用DC/DC恒流源,其效率高達(dá)95%。因此合計(jì)后采用交流電的總效率約低15%。所以上述的數(shù)字還應(yīng)該增加15%。
3.交流供電還有功率因素問(wèn)題
在比較低檔的開(kāi)關(guān)電源中沒(méi)有采用功率因素的補(bǔ)償,大量采用以后,將會(huì)引起電網(wǎng)的總體效率降低。
4.采用交流供電的最大問(wèn)題是使整個(gè)燈具的壽命降低
因?yàn)榻涣麟姳仨毥?jīng)過(guò)整流濾波才能變成直流電,因而所有開(kāi)關(guān)電源中都必須采用電解電容來(lái)濾波。人所周知,電解電容的壽命是很低的,一般的電解電容壽命只有1000小時(shí),長(zhǎng)壽命的電解電容壽命也只有10,000小時(shí)。而且,周圍環(huán)境溫度每升高10度,壽命就降低一半。在大功率LED路燈的燈具中溫升是很高的,所以電解電容的壽命也就更短了。而通常對(duì)LED路燈的壽命要求為5萬(wàn)小時(shí)以上。整個(gè)燈具的壽命必然會(huì)受到電解電容壽命短的拖累??梢哉J(rèn)為過(guò)去很多低質(zhì)量LED路燈的很快失效,除了因?yàn)闆](méi)有處理好LED本身的散熱問(wèn)題而加速其光衰以外,交流電源中的電解電容失效也是一個(gè)重要的因素。而太陽(yáng)能供電的系統(tǒng)中是沒(méi)有電解電容的。所以其恒流源的壽命可以保證和LED的壽命相匹配。
5.太陽(yáng)能電池供電的LED路燈的總體成本要比交流供電的LED路燈系統(tǒng)的總體成本低很多。
雖然太陽(yáng)能路燈的初次安裝成本要高,但是交流供電的電纜鋪設(shè)成本和長(zhǎng)期的電費(fèi)支出就遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出太陽(yáng)能系統(tǒng)。下面我們來(lái)做一個(gè)詳細(xì)分析。
(1)兩種系統(tǒng)的LED燈頭和燈桿成本是大體相同的,主要差別是太陽(yáng)能電池板。通常太陽(yáng)能電池板的功率大約是LED燈具功率的3倍。如果LED為100瓦,那么就要求使用300瓦的太陽(yáng)能電池板。目前太陽(yáng)能電池板的價(jià)錢已經(jīng)降低到23元/瓦,300瓦就是6900元。此外,太陽(yáng)能系統(tǒng)還需要蓄電池,但是其成本相當(dāng)于交流供電中的開(kāi)關(guān)電源成本。所以二者可以抵消。所以燈具本身成本的差別主要是太陽(yáng)能電池板。
(2)交流供電LED路燈在初次安裝時(shí)的最大支出是電纜的鋪設(shè)。一般人以為主要就是電纜本身的成本,但是除了電纜本身外,它的鋪設(shè)、輔助設(shè)施(檢查井、配電設(shè)備)等,要比電纜本身貴很多。現(xiàn)在假定以10公里長(zhǎng)的道路為例,每隔30米一盞,對(duì)面放置,一共需要666盞LED路燈,如果采用太陽(yáng)能路燈的話,五年內(nèi)就可以回收成本還可以節(jié)省43萬(wàn)元,五年以后每年的電費(fèi)就可以節(jié)省122萬(wàn)元。
6.交流電路燈電纜是被偷竊的最好目標(biāo)
這已經(jīng)不是什么聳人聽(tīng)聞的新聞了,網(wǎng)上到處都可以見(jiàn)到路燈電纜被盜的報(bào)道,武漢市僅長(zhǎng)豐大道一條路從2005年投入運(yùn)行至今已經(jīng)被盜電纜三萬(wàn)六千余米。杭州全市共1900公里路燈電纜,已經(jīng)被盜140公里,甚至上海內(nèi)環(huán)線高架和滬寧高速的路燈電纜也都被盜。連北京的五環(huán)路上的路燈電纜也經(jīng)常被盜??梢?jiàn)這種事并不是僅僅發(fā)生在窮鄉(xiāng)僻壤的邊遠(yuǎn)地區(qū),而是到處都發(fā)生的常事??赡苁且?yàn)槁窡綦娎|電壓比較低,電流比較大,電纜比較粗,含銅量比較大的原因。這在選用交流供電時(shí)這是一個(gè)必須要考慮的重要問(wèn)題。
7.交流供電的安全性是一個(gè)隱患
除了對(duì)偷電纜和電器的小偷造成人身安全的隱患以外,對(duì)于附近農(nóng)民挖土也會(huì)造成一定的安全隱患。
8.交流供電對(duì)于設(shè)備安全也會(huì)存在問(wèn)題
交流電是聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的,由于雷擊等原因網(wǎng)上會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)高壓浪涌,這對(duì)設(shè)備的安全也造成一定的威脅。
而太陽(yáng)能LED路燈則完全沒(méi)有上述的缺點(diǎn),其構(gòu)成十分簡(jiǎn)單只有五個(gè)部分構(gòu)成:
而且它的安裝十分簡(jiǎn)單,只要做一個(gè)水泥基座,立起燈桿,安上地腳螺釘就可以了,尤其是不用麻煩電力系統(tǒng)的人員來(lái)設(shè)計(jì)安裝和施工,挖地溝、鋪設(shè)電纜、挖檢查井、安裝變壓器,… 。這是一個(gè)非常重要的優(yōu)點(diǎn)。
有人擔(dān)心其中鉛蓄電池對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題,實(shí)際上鉛蓄電池的最大用戶是汽車,我國(guó)現(xiàn)在每年生產(chǎn)和銷售700萬(wàn)輛汽車,每輛汽車至少用一個(gè)鉛蓄電池。而汽車的鉛蓄電池早就有非常完備的回收系統(tǒng),其中的鉛板都將回收并再生。所以太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)中的鉛蓄電池完全可以利用汽車的回收系統(tǒng)來(lái)加以利用而不會(huì)造成環(huán)境污染。而且,現(xiàn)在鋰電池的成本已經(jīng)降低到可以實(shí)際采用的程度。臺(tái)灣有一家做太陽(yáng)能LED路燈的公司(KESC)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出采用鋰鐵電池的路燈來(lái)。國(guó)內(nèi)東莞也已經(jīng)有工廠生產(chǎn)鋰鐵汽車蓄電池??梢员S梦迥?。
目前太陽(yáng)能路燈的一個(gè)唯一的問(wèn)題就是太陽(yáng)能電池板的造價(jià)問(wèn)題,然而目前它的價(jià)格正在以驚人的速度降低。就在2008年,它已經(jīng)降價(jià)1/3。它的最主要的原料多晶硅的價(jià)格已經(jīng)從2007年的每公斤300美元,降低到2008年的200美元,預(yù)計(jì)到2009年多晶硅的價(jià)格將會(huì)降低到每公斤100美元。尤其是中國(guó)的多晶硅的產(chǎn)量正在快速成長(zhǎng),在建的33個(gè)項(xiàng)目全部投產(chǎn)以后,其產(chǎn)量將達(dá)到14萬(wàn)6千余噸,而目前國(guó)內(nèi)需求只有8000噸,因此如何擴(kuò)大內(nèi)需是當(dāng)務(wù)之急。大力發(fā)展太陽(yáng)能LED路燈無(wú)疑是一個(gè)最好的途徑。
綜上所述,路燈采用太陽(yáng)能是有百利而無(wú)一弊。何樂(lè)而不為?
評(píng)論