LED太陽能路燈使用太陽能光伏電池提供電能,太陽能作為一種綠色環(huán)保的新能源,“取之不竭、用之不盡”。
第三屆國際新光源與新能源論壇((INLES2009))日前在上海圓滿結(jié)束,現(xiàn)在選擇幾個比較重要的演講,分享與會內(nèi)容給LED產(chǎn)業(yè)的各位。
太陽能LED路燈于中國的發(fā)展現(xiàn)況
在第一次揚州的輕工業(yè)會議上,我做的是技術(shù)性的報告,主要是太陽能設(shè)計方法上的;第二次呢,今天第三次呢,我們做的是降低太陽能系統(tǒng)成本的一個經(jīng)濟解析。那么,目前太陽能LED路燈主要的一個問題是成本高。我在我的內(nèi)容里面要提出一個新的設(shè)計思路,用這種設(shè)計思路進行工程應(yīng)用。大家都知道,不管從哪一方面來說,它起碼要保證正確的要求,一個是保證八小時,再一個就是陰雨天的正常工作,保質(zhì)是三年,而且光汰每年是10%,按照我們的基本要求是光通量小于 30%。那么要保證它基本執(zhí)行的配置呢,根據(jù)理論和實踐大量的資料,總結(jié)的經(jīng)驗就是,在北方地區(qū)是4,在西藏青海地區(qū)是3,就是說你的功率和你的電池有關(guān)系的。對于這個蓄電池和控制器,它們之間是有一個比例關(guān)系的,那我在這就下一個結(jié)論。
下面呢,我們現(xiàn)在搞出矛盾的這個焦點就是,光源功率決定了太陽能的系統(tǒng)架構(gòu)。比如說像我們典型的這個配置,只有這個配置才能滿足五個陰雨天和每天八小時,所有它這個太陽版和這個它基本上都是1:4。所以蓄電池上控制性都是按10。所以這是招標直接打出來的,所以我們能看出來太陽能的電源供應(yīng)成本每瓦是在320~346元人民幣,因為這個價錢是每一套 4800~5200元(07~08年北京市基本招標的價錢)。
那么要降低成本,我們怎樣降低成本,F(xiàn)在只有三種途徑。第一個途徑是最佳化設(shè)計提高效率,第二個途徑是改變配置降低成本。第三是提高光效減少功率。
一、逐個降低成本的可行性
1. 第一個是最佳化設(shè)計。對于太陽能電池來講,從1980年~2005年,它的效率也是提高了3~4%。所以它提高的空間很小,那么下面,不管是晶體硅,不管是多晶硅還是單晶硅,基本是就是這個數(shù)據(jù),我這個說的是土建的效率,并不是電池片的效率,國內(nèi)能達到14%的不多,也就是說這個的提高空間,3年內(nèi)我預(yù)計是1~2%,能達到15~16%就不錯了。對于控制器的效率,國內(nèi)好的已經(jīng)達到了0.975,國外的是96%,那近兩年的提高空間只有2~3%,不可能 99%、100%。對于燈具的效率,我們一直在搞太陽能燈,尤其是太陽能用的功率都是小功率,50W以下的。那么它這個效率,實際上鈉燈,我們測過,就是 50W的鈉燈,國產(chǎn)的也就是60~70%,節(jié)能燈和這個高壓燈還有金屬燈,因為他們都存在電子分辨器的耗能,壞的話大部分都是電子分辨器在壞,LED的燈具我們這個光源是除外的。也就是說從器件方面你想提高效率,在近期是不可能的。
2. 那么對于幾種低成本的配置,在我們進行工程驗收的時候是遇到過的。一個是資源成本低的時候,太陽能電池配置合理,但實驗值很小,那么當你離開照明的時候,就是儲電的部分很小,每天照明不到八小時。第二個方案是太陽能電池小,控制的蓄電池也小,他無法保證你每天。第三個方面是太陽電池小,蓄電池大,這個純粹是偷斤減兩。雖然前10天都能保證都一天不發(fā)電都發(fā)亮,但實際上是用的是蓄電池的電。第四個是功率高配置低,雖然是燈亮,但是你無法保證是八小時,所以我們總結(jié)一下,任何改變配置都無法保證照明質(zhì)量的時間。
3. 那么翻回來我們再看,就是說系統(tǒng)設(shè)計的空間很小,另外一個低成本控制影響質(zhì)量,常規(guī)光源近兩三年會提高。所以我得出的結(jié)論是用常規(guī)技術(shù)大幅度降低太陽能系統(tǒng)成本。那么我們的設(shè)計思路是什么?我們就是要提高光效,也就是剛才我說的第三種方案。提高光效就等于降低功率,降低功率就等于降低成本,所以提高LED 光效是降低成本的另一種途徑。因為我們從網(wǎng)絡(luò)工程來看,在70 lm/w 的基礎(chǔ)之上,LED光效提高15%,太陽能成本能下降10%。那提高光效對于系統(tǒng)的影響,我覺得影響不大,為什么不大,因為照明質(zhì)量不會降低,總的光驅(qū)量差不多,太陽能的成本可是明顯降低,電池少了、電池支架、維護、電池板全部都在降低。那么高效LED的增加成本我剛才也算了,只要你控制好,它在總的成本中占10%~15%,為什么這樣說?你的高效提高了,你的LED不一定少。那如果要選取LED,我自己的想法是這樣的,相同的光效=相同的照明功率。就是 1W=320元,我必須把這個功率降下來!根據(jù)我們測的國內(nèi)外不同的LED,雖然都是100 lm/W的光效,但是這個應(yīng)變照度差30~40%,這個叫問似值,所以雖然它光效很高,但是它裝個三五年也可能跟他質(zhì)量有關(guān),那差很多了,我建議你們回去可以試驗一下。另外提高配光的高效,那么我加反光的杯子,一個有反光的杯子和一個沒反光的杯子,所以你看了四面,應(yīng)該說是效果是很明顯的。
二、那有了高效的LED是不是就能作成比對好的燈具?
也不一定,我認為LED的效率必須要大于100 lm/W,而且恒流電路的效率要大于等于90%,最好是選取升壓型的。為什么在這說升壓型的,因為看芯片就可以看出來,降壓型(DD311 DD322)的他這個芯片的效率就大于等于80%,它就給你限制住了你不可能用那么高。那么升壓型的像美國新推出的幾種,他就是芯片效率大于93%,所以我們就是選取這樣的。另外要減少背光損失,因為現(xiàn)在好多家的透鏡很差,這個透光材料不一樣,有些透鏡透光性比對好,有些透光性很差,還有就是降低節(jié)能,就是技術(shù)方面的東西。那因為我們這個設(shè)計方案,是進行北京的一個生態(tài)區(qū)的設(shè)計。我們設(shè)計的權(quán)衡是不降低面積的照明度,而且要降低成本,保證時間,不改變比率,有質(zhì)量的功率控制,這樣的話就把原來國產(chǎn)的生化扮成國外的酒館。由12顆變成6顆。
它這個試驗結(jié)果是怎么樣的?
1. 原來我們準備是用這種模塊,后來換成這種模塊,那么我降低功效的目的我主要是是提高功效。提高光效以后,太陽版從55降成30,蓄電池從80安時降到45 安時,它總的來說效果沒有變,而且價錢降低了。應(yīng)用的效果,照明的面積提高了35%,經(jīng)過了這個功率配置,照明時間延長了2小時,太陽能成本降低了 38%,就這一項設(shè)計,最少節(jié)約人民幣100萬。而且這個是經(jīng)過多重試驗驗收。這個是我們在5米高,用的是19W。
2. 第二個例子也是2009年1月實施的,原來我們用的是18W節(jié)能燈,現(xiàn)在每年的壞燈率已經(jīng)達到了82%。但是太陽能系統(tǒng)都在正常執(zhí)行,所以我們經(jīng)過試驗以后,我們用高效LED,這是更換了4000多支,也就是說用6顆高功效的LED可以來替代18W的節(jié)能燈。那么這個是1100只7.5米高的LED的 30w的燈,它主要是替代鈉燈,這個主要是在油田上進行大面積的。咱們一直在說100W的LED能無法交替250W的高壓鈉燈,這個是我們有一條街主要在試,測試結(jié)果先不說。但是我們看右上角主要是原先是高壓鈉燈在照明,高壓鈉燈是360度發(fā)光,如果改成LED這個效果是非常明顯的。
現(xiàn)在高效的LED是這樣的,只有三種,6~8小時,鋰電池蓄電池,最小的還可以做成一個LED,我覺得這個是裝載方便,是一分鐘就裝載。08年國內(nèi)常用的規(guī)格和價格,就是35W。我自己認為大于50W以上的太陽能LED路燈應(yīng)用價值不太高,因為它的性價比不好。它不像交流電應(yīng)用,亮度不夠可以增加功率,這個增加一瓦就要增加35塊錢的投入。LED是在一個防晶電的路線上走,因為我們發(fā)現(xiàn)某個模塊,這個是包括模塊和這個路燈4000支,這當中也有不少失敗,從07 年才逐漸摸索出來LED和太陽能配套的設(shè)施,它這個效應(yīng)就是說還是比對明顯的,從4000降到3000元,照明效果不變,企業(yè)還能占15%的利潤。那如果從相同的價格來進行推廣,對于政府來講花同樣的錢原來裝10套,現(xiàn)在裝16套。對于我們的發(fā)展機遇來講,是兩個,一個發(fā)展機遇就是太陽電池版價格在急劇的下降,從07年的30多變成現(xiàn)在的10幾塊錢,尤其是在去年的10月份之前。第二個發(fā)展機遇就是國內(nèi)的LED光效已經(jīng)接近了100 lm/w,所以價格下降每年都在25%左右。我們自己預(yù)計2~3年以后,每年電源供應(yīng)成本在100W,每瓦100元,140lm的時候可以看到。有關(guān)更多太陽能LED路燈的行業(yè)資訊信息請查看全球太陽能LED路燈行業(yè)市場研究分析報告。
三、LED路燈招標應(yīng)該以功率來報價
最后提一個建議,今后的路燈招標應(yīng)該以功率來報價。第二是開發(fā)產(chǎn)品要找出它的特點。像我們之前講的太陽能系統(tǒng)的這些無用就在鼓勵與被鼓勵的開發(fā)效果,還有就是太陽能LED路燈需要有技術(shù)支持,尊重知識產(chǎn)權(quán),該產(chǎn)品有商業(yè)價值,可能可以達到商業(yè)效果,但是推廣不了,跟市場離的很遠,所以還沒有一個好的性價比。
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