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光伏与LED绽放高科技之花

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-12-16 来源:中国半导体照明网浏览次数:39

随着中国经济的快速发展,对能源的需求日益扩大,能源短缺问题已经成为影响中国经济快速发展的一个重要问题,充分开发利用太阳能是世界各国政府可持续发展的能源战略决策。随着LED照明等新兴产业的崛起,太阳能光伏(简称PV)与LED等新技术发展的结合将有可能带来更广泛的应用和更大的发展空间。

PV+LED的可能性与优势

太阳能光伏发电技术能与LED照明完美结合的关键在于两者同为直流电、电压低且能互相匹配。因此两者的结合不需要将太阳能电池产生的直流电转化为交流电,因此大大提高了整个照明系统的效率。因此,业内将PV+LED这一组合称为“天仙配”。

太阳能电池将光能转化为直流电能,且太阳电池元件可以通过串并联方式组合得到实际需要的电压。将太阳能光伏发电与LED照明产品结合使用可以减去电源驱动,不仅节约成本,省去繁杂转换环节,更主要的是可以将取之不尽,用之不竭的太阳光能直接转换为LED照明可利用的电能,达到更节能、环保、安全的效果。

从原理上说,太阳能光电转换电池(光伏电池)就是一个巨大的“PN结”,它把太阳能转换为电能;而LED就是另一个可以将电能转换为光能的“PN结”;这种“PN结-PN结”的照明是真正没有任何污染的绿色照明技术。而光伏电池到LED之间的控制电路,同样可以通过完全的半导体电路实现,即在两个“PN结”中间再加上许多的“PN结”,这种完全通过“PN结”进行光电转换、供电控制、电光转换的照明系统,即是完全无污染、最理想的半导体照明系统。

PV+LED与户外照明

中国有着丰富的太阳能资源,理论储量达到17000亿吨标准煤。大多数年份,日均辐射量在4kWh/m2以上。就户外照明而言,由于太阳能照明具有不受市电供电影响、免线缆铺设、不消耗常规电能等优点,可广泛应用于乡村道路、城乡结合公路、偏远山区等地。

从地域分布上说,中国太阳能资源的分布特点是:在北纬22°~35°地区,形成紧邻的两个太阳能辐射强度中心--青藏高原高值中心和四川盆地低值中心;太阳年辐射总量则基本上是西高东低;在北纬30°~40°地区,太阳能分布随着维度的增加而增大。因此,太阳能道路照明等户外照明更适宜在日辐射量更高的西北部高原地区。

从气候因素上分析,阴雨、雾霭、霜雪天气,太阳光辐射量要明显低于晴朗天气。因此,太阳能道路照明更适宜设置在多晴少雨、年度气候趋于干旱的北方地区。同时,因为空气质量对阳光穿透性的影响,太阳能照明的地域选择也应该选择风沙小、空气质量较好的地区。

例如,在有着优越光照优势的云南,聚诚科技有限公司依托于云南师范大学和昆明理工大学等众多科研院所,聚集了大量长期从事新能源研究开发的资深研发人员,立足我国实际发展情况,立足太阳能光伏与LED应用需求,先后开发出多款拥有自主知识产权的太阳能LED路灯及太阳能光伏抽水机等产品。

PV+LED与建筑物照明

今年8月,日本户田建设公司宣布在该公司筑波技术研究所内采用“直流供电系统”。该系统是兴和公司与东京整流器公司合作为ZEB(Zero Emission Building)建筑开发的一项技术。系统将光伏板所发的直流电存储于蓄电池,不做交流转换而直接以直流方式提供给LED照明和手机充电装置。在晴天的工作时间里,光伏发电的剩余电力可以储存在蓄电池中。在夜间等光伏发电系统不发电的时候,可以由蓄电池供应电力,所以仅用光伏发电电力即可使用LED照明等。

而在我国,也有一个PV+LED应用的示范社区,这就是湖南长沙雨花区左家塘街道桂花社区。该社区的科技达人江志成自掏腰包,研发了太阳能光伏发电楼道LED照明系统,经半年试运行后获得街坊们一致点赞。

桂花社区为纯居民社区,没有专业的物管服务,居民楼的照明及费用分摊问题常常造成很多的纠纷和麻烦。去年12月,做了40多年电工的江志成自掏腰包1200元,在桂花社区33栋一单元试点安装了太阳能光伏发电楼道照明系统。通过装在楼顶的一块长40厘米、宽38厘米的太阳能光伏发电板,加上充发电控制器、蓄电池、线路、太阳能LED灯、声控开关等,让1-6楼的12户居民晚上不用再摸黑爬楼,而所有的电费都由太阳来“埋单”。桂花社区因此在去年被评为全国科普示范社区。居委会准备在推广该系统的同时,申报2014年长沙市先进节能技术研发及成果转化项目,希望向社区和家庭推广。

PV+LED与植物照明......

PV+LED与品质生活.......

PV+LED绽放美丽的“高技术之花”.......————本文节选自第11期《半导体照明》杂志)

    详情查阅:2014年第11期(总第57期)     订阅热线:010-82385280-612     转载请标注:中国半导体照明网、《半导体照明》杂志
 
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