離網式照明系統論文

離網式照明系統論文

　　太陽能光伏發電可以直接將太陽能轉化為電能，是一種清潔、低碳獲取電能的新技術，也是太陽能眾多利用方式中非常重要並且很有發展前景的技術。人們很早就嘗試將太陽能發電技術應用在照明上。近幾年，隨著LED技術的快速發展和太陽能元件的價格持續下降，基於LED的太陽能照明得到了越來越多的應用。這其中，離網式照明系統以其免維護、無需鋪設電纜、低運營成本等特點越來越受到人們的關注。

　　一、基於LED的離網式太陽能照明系統得到廣泛應用如今，在接近70億的人口中大約有40億由於經濟收入比較低而被劃為“收入金字塔”底層。他們的電力設施不完備，其照明以燃油為主。這其中有大約16億的人口完全沒有電力設施，其照明依賴於燃油照明，比如煤油燈、蠟燭燈。據統計，燃油照明每年會消耗大約770億升的燃油，相應的花費大約為380億美元。蠟燭、煤油燈等光源不僅亮度低，易著火，便攜性差，有煙霧，而且執行成本高。基於LED的離網式太陽能照明系統以其安全、便攜、免維護和免執行成本等特點，成為這一市場的理想解決方案。在建設新農村中，很多農村的公共道路可以採用這種照明系統。由於它不需要鋪設電纜，並且屬一次性投入，免維護和免運營成本，所以這種系統在中國很多的農村建設中得到了推廣，比如氣候組織聯合壹基金推行的“千村計劃”.較使用前，這些系統大大方便了這些村莊居民的晚間戶外活動。其它比如庭院燈也可見離網照明系統的身影。此外，離網照明也成為了某些專業道路照明的備選方案。

　　二、離網式太陽能照明系統簡介下面我們就離網式太陽能照明系統進行簡要的介紹，典型的離網式太陽能照明系統可以用圖1來表示。 圖1 離網式太陽能照明系統典型構成 如圖所示，典型的離網照明系統從功能上可以分為以下幾部分。太陽能元件：太陽能元件是整個系統的能量轉化器，它可以將太陽光轉化成電能。根據材料不同，太陽能元件包括單晶矽、多晶矽、非晶矽、GaAs，CIGS等。由於價格、技術等原因，90%以上的應用都採用了單晶矽或者多晶矽的太陽能元件。充放電控制器：一方面，此控制器會將太陽能元件發的電儲存在系統中的'儲能單元，比如充電電池中。另一方面，此控制器還會控制儲存了電能的電池可控的將電能提供給系統中的負載，也就是照明系統。電池的充放電保護是其必須具備的功能。為了將太陽能元件收集到的太陽光最大程度的轉化成電能儲存在電池中，有些控制器會有最大功率跟蹤功能。好的充放控制器可以在一定程度上節省太陽能元件並且可以延長充電電池的使用壽命。充電電池：它儲存太陽能元件發的電能同時為照明系統提供能量供應。鉛酸電池、鎳氫電池、甚至磷酸鋰鐵電池都可以得到應用。考慮到成本、穩定性等，鉛酸電池和鎳氫電池為最主要的選擇。照明系統：通常它包括髮光光源，比如LED或LED陣列、光源驅動、燈具等。有些照明系統還包括了環境引數探測器件，人機互動的介面等。

　　三、離網太陽能照明系統設計