风光互补路灯的设计__毕业设计

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基于风光互补LED节能路灯控制系统的设计

基于风光互补LED节能路灯控制系统的设计

基于风光互补LED节能路灯控制系统的设计摘要:大部分道路路灯采用恒亮照明方式,造成严重的浪费,本设计通过调节PWM占空比来调节LED亮度的调节,根据需要调节路灯的亮度。

本设计对路灯进行智能控制及节能研究有着积极的意义。

关键词:风光互补,LED 智能路灯,单片机引言风能和太阳能是可再生的绿色能源,各国为进行研究和利用都投入了巨额资金。

嘉兴市位于杭嘉湖平原的中心地带,而且冬夏季风交替显著,季风特征明显,风力资源丰富。

因此高校路灯智能调节亮度并采用风光互补LED节能路灯一种非常好的节能方案。

1控制系统整体方案本设计包括风光互补和LED亮度智能调节,两系统共用一个控制器,风光互补系统主要是将太阳能和风能进行有效结合,并且把电能存储在蓄电池中,通过控制蓄电池实现对LED路灯的供电时间和亮度控制。

同时加入市电接入,保证LED路灯的正常使用。

2节能道路路灯系统结构在风光互补系统种,白天主要是风力和太阳能光伏同时发电,这时系统的电能来自于太阳能光伏板和风机产生的电能;夜间,太阳能光伏板无法发电,因此主要依靠风机进行发电。

本设计对电能的存储使用蓄电池存储,并对路灯进行供电。

控制器是系统中最重要的,它决定了整个系统的性能的优劣,它的功能是对电能进行管理以及控制。

系统结构框图如图1所示。

图1系统结构框图3节能道路路灯控制系统设计3.1智能控制器硬件电路设计智能控制器的设计是本课题的重点。

控制器的设计方案直接影响着系统的整体性能。

根据系统的特点,智能控制器使用单片机STC89C52RC来实现,该单片机具有高速、低功耗、超强抗干扰的优点,在8位单片机中性能优异。

3.2光信号采集模块设计在本设计方案中,如果出现阴雨天气,光照强度不足需要自动开启路灯,是根据光信号采集模块来对外界光照强度进行判断,本设计使用光敏电阻作为传感器。

光敏电阻的阻值随着外界光照强度的变化而变化,使得采集的电流大小发生改变,采用LM358作为运算放大器对电路中的电流进行放大,在通过A/D转换器将电信号传回到单片机之后,控制器通过判断电信号阈值来决定是否打开还是关闭路灯。

风光互补路灯课程设计

风光互补路灯课程设计

风光互补路灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解风光互补路灯的基本原理,掌握风能和太阳能转换为电能的基本过程。

2. 学会分析风光互补路灯系统的组成部分及其功能,了解其在现代城市照明中的应用。

3. 掌握风光互补路灯的优缺点,了解其在节能环保方面的意义。

技能目标:1. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力,通过小组合作,设计简单的风光互补路灯系统。

2. 提高学生的实验操作能力,学会使用相关仪器和设备进行风光互补路灯的测试与评估。

3. 培养学生的数据分析能力,能对实验数据进行处理和分析,得出合理结论。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对新能源技术的兴趣,激发他们探索科学奥秘的热情。

2. 增强学生的环保意识,让他们认识到风光互补路灯在节能环保方面的重要性。

3. 培养学生的团队协作精神,让他们在合作中学会尊重、理解和帮助他人。

课程性质:本课程为跨学科综合实践活动课程,结合物理、能源、环保等多方面知识。

学生特点:本课程面向初中学生,他们对新能源有一定了解,但缺乏深入的认识,动手能力和团队合作能力有待提高。

教学要求:注重理论与实践相结合,鼓励学生积极参与实验,培养他们的观察、分析和解决问题的能力。

在教学过程中,关注学生的个体差异,充分调动他们的学习积极性,提高教学效果。

通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,并在后续的教学设计和评估中,对具体学习成果进行跟踪与反馈。

二、教学内容1. 引言:介绍风光互补路灯的基本概念,引导学生关注新能源在现代城市建设中的应用。

相关教材章节:《新能源技术与应用》第一章 新能源概述2. 风能利用原理:- 风能的基本概念和特点- 风力发电机的结构和工作原理相关教材章节:《新能源技术与应用》第二章 风能及其利用3. 太阳能利用原理:- 太阳能的基本概念和特点- 太阳能电池的原理与分类相关教材章节:《新能源技术与应用》第三章 太阳能及其利用4. 风光互补路灯系统组成与设计:- 系统的组成部分及其功能- 风光互补路灯的设计原则和步骤- 案例分析:介绍典型的风光互补路灯项目相关教材章节:《新能源技术与应用》第四章 风光互补发电系统5. 实践操作:- 搭建简易风光互补路灯模型- 实验操作:测试风光互补路灯的性能- 数据收集与分析相关教材章节:《新能源技术与应用》第五章 实践操作6. 总结与评价:- 对风光互补路灯的优缺点进行总结- 评估学生在实践操作中的表现- 讨论风光互补路灯在节能环保方面的意义相关教材章节:《新能源技术与应用》第六章 新能源评价与展望教学内容安排和进度:本课程共计6课时,每课时40分钟。

风光互补路灯设计.

风光互补路灯设计.

学院学生毕业设计(论文)报告系别:专业:班号:学生姓名:学生学号:设计(论文)题目:风光互补太阳能路灯设计指导教师:设计地点:起迄日期:2013.10.1-2014.6.12毕业设计(论文)任务书专业班级姓名一、课题名称:风光互补太阳能路灯设计二、主要技术指标(或基本要求): 1、风光互补系统具有对蓄电池充电和向负载灯供电的作用;2、路灯每天使用10个小时,遇到阴雨天系统可提供备用电力应用天数为3天;3、风力发电和太阳能发电是相互独立的两个系统,不仅能够同时向负载和蓄电池提供直流电能,而且在其中某一发电系统失效时,另一个发电系统依然能够保证对负载的正常供电;4、风光互补路灯控制系统以DSP为控制核心的采用了双输入升降压斩波硬件电路实现风能和太阳能的最大功率输出三、主要工作内容:1、搜集相关资料并分析风光互补路灯行业的现状以及今后的发展行情;2、寻找相似案例,确定其方案的可行性;3、通过网络、书籍学习了解风光互补路灯系统的技术,4、对所需资料进行搜集、分析、总结;5、对风光互补路灯系统的整体方案进行设计;6、对风光互补路灯系统的硬件进行设计;7、撰写毕业设论文计;8、与老师和同学们进行交流、研究、讨论,对毕业设计修改四、主要参考文献:【1】王志新风光互补技术及应用新进展[M].2008【2】王长贵王斯成太阳能光伏发电实用技术[M].化学工业出版社,2005中国电力,2011【3】王双王杰阮映琴风力发电系统发展状况分析[M].华东电力 ,2010学生(签名) 2012年9月 30日指导教师(签名) 2012年9月 30日教研室主任(签名) 2012年9月 30日系主任(签名) 2012年9月 30日毕业设计(论文)开题报告设计(论文)题目风光互补太阳能路灯设计一.选题的背景和意义:太阳能和风能与其他常规能源相比在利用上具有取之不尽、用之不竭、就地可取、分布广泛、不污染环境、不破坏生态、可以再生等有点。

风光互补太阳能路灯方案

风光互补太阳能路灯方案

风光互补太阳能路灯方案随着可再生能源的不断发展和应用,太阳能成为一种受到广泛关注的清洁能源选择。

在城市照明中,传统的路灯需要消耗大量电力,对能源资源造成了很大的压力。

而风光互补太阳能路灯方案则能够更好地利用太阳能和风能,实现能源的互补利用,为城市照明带来新的解决方案。

1. 方案概述风光互补太阳能路灯方案是将太阳能光伏发电系统与小型风力发电机结合在一起,通过收集太阳能和风能来为路灯供电。

方案中包含了光伏发电模块、风力发电模块、储能装置、控制系统和LED灯具等组成部分。

2. 光伏发电模块光伏发电模块是风光互补太阳能路灯方案的核心部分之一。

模块由多个太阳能电池组成,能够将太阳能转化为电能。

光伏发电模块一般使用高效的单晶硅或多晶硅太阳能电池片制成,具有较高的太阳能转化效率。

3. 风力发电模块风力发电模块是风光互补太阳能路灯方案的另一个重要组成部分。

模块采用小型垂直轴风力发电机,能够通过收集风能转化为电能。

风力发电模块设计合理,能够在不同风速下稳定工作,并将产生的电能输送到储能装置中。

4. 储能装置储能装置是风光互补太阳能路灯方案中非常关键的一环。

它能够将光伏发电模块和风力发电模块产生的电能进行储存。

储能装置一般采用锂离子电池或钛酸锂电池等高能量密度的电池,具有较高的充放电效率和较长的使用寿命。

5. 控制系统控制系统是风光互补太阳能路灯方案中起到调控和管理作用的关键部分。

控制系统通过监测光照强度、风速和电池电量等参数,能够自动控制路灯的亮灭和光照强度。

同时,控制系统还能够监测故障信息,提供远程管理和维修。

6. LED灯具LED灯具是风光互补太阳能路灯方案的照明设备。

相比传统路灯,LED灯具具有更高的光效和更长的使用寿命。

LED灯具采用半导体发光技术,能够提供更亮、更远的照明效果,并且具有较低的能源消耗。

7. 方案优势风光互补太阳能路灯方案具有以下几个明显的优势:(1)清洁可再生能源。

光伏发电和风力发电是清洁的可再生能源,能够减少对传统能源的依赖,并降低碳排放。

风光互补型智能路灯系统设计

风光互补型智能路灯系统设计

风光互补型智能路灯系统设计主考院校:专业:指导老师:考生姓名:准考证号:二零一二年四月十日摘要随着科技的发展,我们的生活变好了,但是我们周围的环境越来越差,而且自然界中一次性能源也越来越少,这样就被迫我们要去寻找新的能源。

太阳能和风能在资源条件和技术应用上都有很好的互补特性。

由于风能和太阳能的随机性、间歇性,为满足稳定、持续的给路灯供电的需要,而新的能源单一化的使用却不能解决我们所面临的问题,能源的合理利用也越来越成为世界各国研究的主题。

本文介绍了风光互补型智能路灯系统设计,此系统可将风能与太阳能合理的结合互补,风光互补型路灯是利用太阳能组件的光生伏特效应,将光能转换为电能,以及风力发电将风能转化为电能,并储存在蓄电池中供负载使用,它是集太阳能光伏技术、风能发电技术、蓄电池技术、照明光源技术于一体的新兴技术。

由于小型风光互补路灯控制器的结构复杂,影响运行控制的因素很多,此文只着重考虑了在整个风光互补系统的经济性、可靠性的基础上进行蓄电池充放电控制系统和路灯控制系统的研究,为小型风光互补路灯控制器运行控制的深入研究和控制系统的不断完善提供了参考,以及用MCS-51中AT89C51单片机系统来控制整个电路,在电路中利用光敏电阻来对路灯的开与关进行控制,构成反馈电路来对路灯出现故障时的软件反馈,来对路灯的整体设计加以完整。

关键词:新型能源;智能型路灯;单片机;能源互补目录第一章绪论1.1 研究背景1.2 我国太阳能、风能发电的发展趋势1.2.1 太阳能发电的发展趋势1.2.2 风能发电的发展趋势1.3 本课题的研究内容第二章太阳能和风能发电系统的工作原理 2.1 传统的电力给电系统的原理2.1.1 传统的电力给电系统的原理2.1.2 传统的电力给电系统的弊端2.2 传统的光伏发电系统的原理2.2.1 传统的光伏发电系统的原理2.2.2 光伏发电系统的弊端2.3 传统的风力发电系统的原理2.3.1 风力发电系统的原理2.3.2 风力发电系统的不足2.4 风光互补发电系统的原理2.4.1 最合理的独立电源系统2.4.2 技术方案的最优配置第三章风光互补发电系统中蓄电池的工作原理 3.1 蓄电池的工作特性3.1.1 铅蓄电池的工作原理3.1.2 蓄电池的工作温度影响3.2 蓄电池的检测第四章路灯定时控制4.1 路灯的开关与外界光照强度的关系4.2 采用光敏开关检测环境照度第五章控制器硬件部分及外围电路设计5.1 风光互补控制器方框原理图5.2 硬件设计原则5.3 时钟电路5.4 复位电路5.4.1 可靠性5.4.2 人工复位5.5 按键电路5.6 显示电路5.6.1 显示方式选择5.6.2 LED的驱动和显示第六章软件设计6.1 主程序6.2 计时程序6.3 中断程序第七章系统的硬件抗干扰设计 7.1 抗干扰概念7.2 干扰的消除第一章绪论1.1 研究背景随着科技的发展,我们的生活变好了,但是我们周围的环境越来越差,而且自然界中一次性能源也越来越少,这样就被迫我们要去寻找新的能源。

偏远农村风光互补路灯控制系统设计

偏远农村风光互补路灯控制系统设计

偏远农村风光互补路灯控制系统设计在偏远山区、农村由于电力缺乏,乡间道路上几乎都没有安装路灯,对居民晚间出行十分不利。

风能与太阳能在发电方面的应用逐渐成熟起来,风光互补发电系统的并网使用又将其产业技术向前推进了一步。

偏远山区、农村空气污染较小、建筑物遮挡较少、地势空旷,太阳能、风能较充足,因此可以充分考虑采用风光资源,安装风光互补路灯来改善居民生活环境。

1 系统方案风光互补路灯控制系统方案框图如图1 所示:图1 风光互补路灯控制框图路灯控制系统过程为:控制器检测光伏电池的输出电压电流,并根据光伏阵列的输出电压、电流计算光伏阵列的输出的最大功率点,通过MPPT 算法控制DC/DC 电路,使DC/DC 输出电压始终高于蓄电池当前电压,从而提高蓄电池的充电效率。

当光伏电池系统输出电压、电流不正常或出现故障时,切断光伏发电系统,对其进行故障保护。

控制器根据检测风速大小,启动风机发电系统,风机输出的三相交流电压经过不可控整流、滤波输出。

控制器检测该输出电压、电流值,根据蓄电池的电压状况,为蓄电池提供合适的充电电压,当蓄电池已充满,而风机交流输出电压过高时,控制器启动卸载电路,对风机进行保护。

当出现强风,超出风机风速要求时,风机自动刹车,控制器切断风机发电系统,直至风速正常。

控制器对蓄电池进行管理,通过巡测蓄电池的电压、电流、温度状况,控制蓄电池充放电,并对蓄电池进行过充、过放保护等。

2 系统控制电路风光互补路灯控制系统电路主要分为光伏发电、风力电机发电、蓄电池管理、LED 电流控制四部分,各部分的电路及控制方法如下:2.1 光伏发电DC/DC 变换电路光伏发电存在的问题是光伏电池的输出特性受外界环境影响较大,电池表面温度和日照强度的变化都可以导致输出特性发生较大的变化。

光伏电池在一个既定的温度和光照强度下会在一个特定的工作点达到最大输出功率,这个工作点称最大功率点(Maximum Power Point)。

风光互补路灯设计

风光互补路灯设计

4.系统配置说明
名称 光源 风机 太阳能板 控制器 蓄电池 灯杆 电缆附件 蓄电池箱 规格型号 LED 24V 40W 300W 40W 风光互补 12V 100Ah 10m/7.5m 单位 盏 台 块 台 只 套 套 个 1 数量 1 1 2 1 2 1 备注
5.建设施工
系统成型图
风光互补路灯和市电路灯的性价比
风机选型
应用于路灯系统的风力发电机组通常功 率为300W-500W。根据北京市昌平区的风力 资源状况,选择300W的风力发电机组。
太阳电池方阵选型
充电时间(小时)= 充电电池容量(Ah)×1.5 / 充电电流(A) (xW×5h+300W×1.5)/24V=100Ah×1.5 / 5h 应用于路灯系统的太阳能电池组件通常功率为60W-120W,现选取 x=80W,代入数据得:左边=35.42A>右边=30A,符合要求。用两块40W 的电池板。
风光互补路灯原理框图
光伏电池阵列 控 制 器 风力发电机 整流器
负载
蓄 电 池
2.设计要求
• 结合北京风力和光照情况实现路灯能实现 夜间照明2天需求
北京地区全年各月的月平均太阳辐射值
单位:MJ/(m2•d)
注:太阳能支架角度北京地区一般取40°,能获得较多的能量
3.组件选型
• • • • • • 灯源的选择 蓄电池选型 风机选型 太阳电池方阵的选择 控制器的选择 灯杆的选择
灯源选择

采用单边设置,截光型路灯 路宽:3.75*2=7.5m 取H=7.5m S=22.5m
光源照度15lx LED发光效率75lm/w 15×H×S/(0.95×0作12小时,电池充满后能满足两天供 电计算。 40w*12h*2d*1.2=CAh*24V C=96Ah 取电池容量为100Ah。 采用12V 100Ah 蓄电池两块串联。

风光互补路灯设计实例与配置方案

风光互补路灯设计实例与配置方案

风光互补路灯应用设计实例与典型配置方案一、任务导入风光互补路灯的技术优势在于利用了太阳能和风能在时间上和地域上的互补性,使风光互补发电系统在资源上具有最佳的匹配性。

风光互补路灯控制系统还可以根据用户的用电负荷情况和当地资源进行系统容量的合理配置,既可保证系统供电的可靠性,又可降低路灯系统的造价。

风光互补路灯系统可依据使用地的环境资源做出最优化的系统设计方案来满足用户的要求。

因此,风光互补路灯系统可以说是最合理的独立电源的照明系统。

这种合理性既表现在资源配置上,又体现在技术方案和性能价格上,正是这种合理性保证了风光互补路灯系统的可靠性。

从而为它的应用奠定了坚实的基础。

二、相关知识学习情境1风光互补路灯(一)风光互补路灯的技术特点风光互补路灯主要为夜间照明使用,采用两种工作模式:纯光控模式和光控+定时模式。

两种模式的设定和控制是通过路灯控制器的拨码来实现的,并且风光互补路灯控制系统对风力发电机、太阳能电池组件和蓄电池提供多种保护,使系统可以更可靠的稳定工作。

风光互补路灯使用方便,实现无人值守,免解缆;低风速启动,合理吸收风能和光能,大风切出保护系统使整个系统更加安全可靠,大大减少太阳能电池组件的配比,降低了灯具的设计成本,可以收到良好的社会效益和经济效益。

小功率风力发电机组的风力机体积小、质量小而且发电效率高。

风力发电机独特的电磁设计技术使其具有低的启动阻力矩。

按照风能公式,风中可用能量是风速的3次方。

这表示风速提高1倍时,风能将提高8倍。

一般风力发电机组的效率通常是线性的,因此无法利用风力的3次方效益。

发电机只在沿能量曲线上的1点或2点有效率。

通过改进风力机组的效率曲线,使其符合风中可用能量的分布,使它沿整个曲线都有效率。

(二)风光互补路灯的构成风光互补路灯具备了风能和太阳能产品的双重优点,没有风能的时候可以通过太阳能电池组件来发电并储存在蓄电池中,有风能没有光能的时候可以通过风力发电机来发电并储存在蓄电池中。

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目录摘要: (1)一风光互补路灯概述 (2)(一)风光互补发电概述 (2)(二)风光互补路灯 (3)1 风光互补路灯的组成及各部件的作用 (3)2 风光互补路灯的特点 (4)3 风光互补路灯的发展前景 (6)4风光互补路灯的应用场景 (6)二风光互补路灯的设计 (7)(一)风光互补路灯设计方案 (7)(二)风光互补路灯设计参数 (7)1技术参数 (8)2路灯设计 (8)3安装要求 (9)4注意事项 (11)参考文献 (11)致谢 (12)风光互补路灯的设计摘要:能源是人类社会存在与发展的物质基础。

在过去的200多年中,建立在煤炭、石油和天然气等化石燃料基础上的能源体系极大地推动了人类社会的发展。

与此同时,地球50万年历史积累下来有限的化石能源正在以惊人的速度被消耗。

据有关资料显示,以目前全世界对能源的需求量和增长速度来看,地球上已探明的石油储备可维持40余年,天然气60余年,煤炭200余年。

人们在物质生活和精神生活不断提高的同时,也越来越感觉到大规模使用化石燃料所带来的严重后果:资源日益枯竭,环境不断恶化,还诱发了不少国与国、地区之间的政治经济纠纷,甚至战争和冲突。

因此人类必须寻求一种新的、清洁、安全、可靠的可持续能源系统。

在众多可再生能源中,风能和太阳能由于碳的零排放,是21世纪最被看好的可再生能源。

风能、太阳能虽然有取之不尽、用之不竭,就地可取、无需运输,无环境污染等优点,但无论是风能发电系统还是光伏发电系统,都受到自然资源的制约;不仅在地域上差别迥异,而且随时间变化具有很强的随机性。

根据风光的互补性,使用风光互不系统可以很好的解决发电系统的供电问题,实现连续、稳定的供电。

关键词:发电系统、控制系统、储存系统、照明系统一、风光互补路灯概述(一)风光互补发电概述风光互补,就是利用太阳能电池组件、风力发电机将转化的电能存储到蓄电池中,当夜晚点亮路灯的时候,逆变器将蓄电池中存储的直流电转变为交流电,从而供灯具用电。

由于蓄电池存储的电能有限,所以风光互补最大的优势就是在夜间和阴雨天时由风力发电机发电,晴天有太阳的时候由太阳能发电,既有风又有太阳的情况下两者同时发电。

风光互补发电系统主要由风力发电机组、太阳能光伏电池组、控制器、蓄电池、逆变器、交流直流负载等部分组成,系统结构如下图。

该系统是风能、太阳能及蓄电池等多种能源发电技术及系统智能控制技术为一体的复合可再生能源发电系统。

(1)风力发电部分是利用风力机将风能转换为机械能,通过风力发电机将机械能转换为电能,再通过控制器对蓄电池充电,经过逆变器对负载供电;(2)光伏发电部分利用太阳能电池板的光伏效应将光能转换为电能,然后对蓄电池充电,通过逆变器将直流电转换为交流电对负载进行供电;(3)控制部分根据日照强度、风力大小及负载的变化,不断对蓄电池组的工作状态进行切换和调节:一方面把调整后的电能直接送往直流或交流负载。

另一方面把多余的电能送往蓄电池组存储。

发电量不能满足负载需要时,控制器把蓄电池的电能送往负载,保证了整个系统工作的连续性和稳定性;(4)蓄电池部分由多块蓄电池组成,在系统中同时起到能量调节和平衡负载两大作用。

它将风力发电系统和光伏发电系统输出的电能转化为化学能储存起来,以备供电不足时使用。

(5)风光互补发电系统根据风力和太阳辐射变化情况,可以在以下三种模式下运行:风力发电机组单独向负载供电;光伏发电系统单独向负载供电;风力发电机组和光伏发电系统联合向负载供电。

(6)风光互补发电系统主要由风力发电机、太阳能电池、智能控制器、蓄电池组、逆变器、电缆及支撑和辅助件等组成一个发电系统。

夜间和阴雨天无阳光时由风能发电,晴天由太阳能发电,在既有风又有太阳的情况下两者同时发挥作用,实现了全天候的发电功能,比单用风机和太阳能更经济、科学、使用。

(二)风光互补路灯1.风光互补路灯的组成及各部件的作用风光互补路灯主要由太阳能电池组件、风力发电机、大功率LED灯、风光互补控制器、太阳能专用免维护蓄电池、逆变器等部件组成,还包括太阳能电池组件支架、风机附件、灯杆、预埋件、蓄电池地埋箱等部件。

风光互补控制器是对光伏电池板和风力发电机所发出的电能进行调节和控制,一方面把调整后的电能送往灯具,另一方面把多余的能量对蓄电池进行充电,当发出的电能不能满足负载需要时,控制器就会把蓄电池中存储的电能送往灯具,蓄电池存储的电能用完时,控制器可以控制蓄电池不被过放电,当蓄电池充满电后,控制器可以控制电池不被过充电。

具有完善的保护功能,从而可以达到更长的使用时间。

太阳能电池组件是将太阳能直接转换为电能的发电装置,具有以下特点:不产生噪声,不排放污水,不需要燃料,维护费用低,稳定性好,效率高,寿命长。

风力发电机是以自然风作为动力,驱动风轮及发电机旋转,将风能转换为电能给蓄电池充电或通过逆变器直接转换成交流电。

具有体积小、重量轻,发电效率高,微风便能启动,寿命长免维护等特点。

蓄电池作为风光互补发电系统的储能设备,在整个发电系统中起着非常重要的作用。

首先,由于自然风和光照是不稳定的,在风力、光照过剩的情况下,存储负载供电多余的电能,在风力、光照欠佳时,储能设备蓄电池可以作为负载的供电电源;其次,蓄电池具有滤波作用,能使发电系统更加平稳的输出电能给负载;另外,风力发电和光伏发电很容易受到气候、环境的影响,发出的电量在不同时刻是不同的,也有很大差别。

作为它们之间的“中枢”,蓄电池可以将它们很好的连接起来,可以将太阳能和风能综合起来,实现二者之间的互补作用。

常用蓄电池主要有铅酸碱性镍蓄电池和镉镍蓄电池。

图.风光互补路灯系统图2.风光互补路灯的特点优点由于蓄电池存储的电能有限,所以风光互补最大的优势就是在夜间和阴雨天时由风力发电机发电,晴天由太阳的时候由太阳能发电,既有风又有太阳的情况下两者同时发电,风光互补路灯完全适应自然环境的变化,夏季,风力小,但是阳光强,冬季,阳光弱,但是风力大。

阴天风力大阳光弱,晴天阳光强风力弱。

具有很好的互补性,同时风能和太阳能是取之不尽的再生能源。

实现了全天候的发电能力,比单用风力发电及单独使用太阳能更科学、实用。

普通的路灯必须用地埋电缆供电,所以路灯供电线路的建设成本高,距离远还要建设升压系统,并且耗费电能。

而风光互补路灯不需要输电线路,不消耗电能,有明显的经济效益。

风光互补路灯是完全利用风能和太阳能为灯具供电,系统兼具风能和太阳能产品的双重优点,开关智能控制,自动感应外界光线变化,无须人工操作,适用于乡村结合道路、高速公路、城市道路、景观道路、小区等等场所。

风光互补路灯具有零电费、绿色环保等特性,节能减排是未来照明发展的重要方向之一。

节能减排,节约环保,无后期大量电费支出。

资源节约型和环境友好型社会正成为大势所趋。

对比传统路灯,风光互补路灯以自然中可再生的太阳能和风能为能源,不消耗任何非再生性能源,不向大气中排放污染性气体,致使污染排放量降低为零。

长久下来,对环境的保护不言而喻,同时也免除了后期大量电费支出的成本。

免除电缆铺线工程,无需大量供电设施建设。

市电照明工程作业程序复杂,缆沟开挖、敷设暗管、管内穿线、回填等基础工程,需要大量人工;同时,变压器、配电柜、配电板等大批量电气设备,也要耗费大量财力。

风光互补路灯则不会,每个路灯都是单独个体,无需铺缆,无需大批量电气设备,省人力又省财力。

个别损坏不影响全局,不受大面积停电影响。

由于常规路灯是电缆连接,很可能会因为个体的问题,而影响整个供电系统;风光互补发电路灯则不会出现这种情况。

分布式独立发电系统,个别损坏不会影响其他路灯的正常运行,即使遇到大面积停电,亦不会影响照明,不可控制的损失因此大幅降低。

节约大量电缆开销,更免受电缆被盗的损失。

电网普及不到的偏远地区安装路灯,架线安装成本高,并会有严重的偷盗现象。

一旦偷盗,影响整个电力输出,损失巨大。

使用风光互补路灯则不会有此顾虑,每个路灯独立,免去电缆连接,即使发生偷盗现象也不会影响其他路灯的正常运作,将损失降到最低。

缺点(1)安全性问题担心风光互补路灯的风车和太阳能电池板会被风吹落到公路上伤及车辆和行人。

实际上,风光互补路灯的风车和太阳能电池板的受风面积远小于公路指示牌和灯杆广告牌,而且,路灯的强度设计也是按抗12级台风的标准设计的,不会出现安全上的问题。

(2)亮灯时间不保证担心风光互补路灯受天气影响,亮灯时间不保证。

风能和太阳能是最常有的自然能源,晴天阳光充足,而阴雨天则风大,夏天阳光照射强度高,而冬天风大,并且,风光互补路灯系统配有足够的储能系统,能保证路灯有充足的电源。

3.风光互补路灯的发展前景目前,在国内外市场上常见的风光互补路灯主要用于两种场合。

一是在远离电网或不利于铺设电缆地区的农牧民家庭使用。

二是用于路灯照明。

风光互补道路照明是一个新兴的新能源利用领域,它不仅能为城市照明减少对常规电的依赖,也为农村照明提供了新的解决方案。

据《2013-2017年中国风光互补路灯行业发展前景与投资预测分析报告》数据显示,中国现有城乡路灯总数,大约在2亿盏,并以每年20%的速度增长,假如这2亿盏400瓦或250瓦高压钠灯全部改成150瓦或100瓦风光互补LED路灯,并且每盏路灯每天工作12小时,在1年内将节约1500亿度电。

而三峡水电站在2010年的发电总量为840亿度电。

因此把全国2亿盏路灯全部改为风光互补路灯后,所节省的电量相当于1.8个三峡水电站2010年的全年发电量。

全球的环境在日益恶化,各国都在发展清洁能源,“十二五”期间,节能环保行业将占据经济建设中的重要角色,清洁能源的领域将会不断发展壮大。

我国有丰富的风能及太阳能资源,路灯作为户外装置,两者的结合做成风光互补路灯,无疑给国家的节能减排提供了一个很好的解决方案。

一套400瓦的常规路灯一年耗电超过1000度,相当于消耗标准煤400多公斤。

若换成1000套照明效果相当的150瓦风光互补路灯,一年可节约电能上百万度,节约标准煤达400多吨。

由此可见,风光互补路灯在城市道路照明行业中的发展前景十分看好。

中国现有9亿人口生活在农村,其中5%左右目前还未能用上电。

在中国无电乡村往往位于风能和太阳能蕴藏量丰富的地区。

因此利用风光互补发电系统解决用电问题的潜力很大。

采用已达到标准化的风光互补发电系统有利于加速这些地区的经济发展,提高其经济水平。

另外,利用风光互补系统开发储量丰富的可再生能源,可以为广大边远地区的农村人口提供最适宜也最便宜的电力服务,促进贫困地区的可持续发展。

4.风光互补路灯的应用场景中国现有9亿人口生活在农村,其中5%左右目前还未能用上电。

在中国无电乡村往往位于风能和太阳能蕴藏量丰富的地区。

因此利用风光互补发电系统解决用电问题的潜力很大。

采用已达到标准化的风光互补发电系统有利于加速这些地区的经济发展,提高其经济水平。

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