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景观灯如何合理运用太阳能

信息来源:eoozoo.com  时间:2008-12-19  浏览次数:141

  编者按:人们在城市建设中需要构建城市特色,营造城市个性,体现城市科技和展示城市文化。在天津,这个中国北方重要的国际港口大城市,以景观灯光作为烘托、加强城市面貌的方式,已经逐渐成为一种文化,成为可持续发展的人文景观。
  从1992年起,天津的景观灯光从无到有,从小到大,从少到多,从技术层面到文化底蕴,经历了突飞猛进的发展。但是在景观灯光建设的同时,利用可再生能源的灯具却少之又少,这种现象还没有引起人们足够的重视。经过调查,笔者发现太阳能光源在天津市景观照明领域还有更深层次的应用前景。
  1、景观灯光的现状
  据调查,截至2005年底,天津市内六区景观灯光的保有量为32000多处。其中商业门面约24000处,户外广告7000多处,大型灯光设施(天塔、水上公园、乐园、银河广场等)46处,公建共336栋,民建共755栋,游射灯11处,以上景观灯光的总耗电量约24万千瓦时。
  从在这些数字中,我们可以看到能源的耗费是巨大的。随着全球工业化进程的加快,常规能源越来越不能满足人们的生产、生活需要,各种新型环保可再生能源在人们生活中所占比例也越来越大。用乙醇做燃料的汽车、用淀粉做的可降解餐盒,还有2006年“八国峰会”上的太阳能车,都慢慢深入到人们的生活中。但是太阳能却迟迟没能在景观灯光中发挥其应有的作用,这既有它自身的原因也有外部条件的制约因素。
  2、太阳能能源相关技术
  太阳能是取之不尽,而且清洁安全,是理想的可再生能源。经过50年的发展,目前太阳能光伏发电技术已日趋成熟,是具有可持续发展特质的可再生能源技术之一。根据原中国绿色照明工程促进项目办公室的专项调查表明,我国景观照明用电在整个用电中的比例约为12%左右。2006年夏天,天津用电负荷达到593万千瓦,排除夏季空调等设施原因,景观灯光照明耗能占8%~10%,基本与全国情况相符合。按用电量增长速度低于GDP增长速度的5%保守计算,到2010年,我国发电量可望达到27000亿千瓦时,照明用电估计就需3000亿千瓦时以上。如果照明用电节约一个百分点,即可节电20亿~30亿千瓦时;如果照明用电节约三分之一,则可节电1000亿千瓦时。可见,把照明节电看成最有效的环保工程和节电手段,丝毫也不为过。20世纪50年代,在美国贝尔实验室首次研制成功实用的单晶硅太阳电池,诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。太阳电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏打效应,就是当物体受到光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。即当太阳光或其它光照射半导体的PN结时,就会在PN结的两边出现电压,叫做光生电压,使PN结短路,从而产生电流。太阳光发电是指无需经过热过程直接将光能转变为电能的发电方法。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电。光伏发电是利用太阳能及半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能,并使之转变成电能的直接发电方式,是当今太阳光发电的主流。人们通常所说的太阳光发电就是太阳能光伏发电(PV),亦称为太阳能电池发电。
  目前,太阳能光伏发电照明应用系统中的典型部件包括光伏矩阵板、电池、电网、动力调节单元、交流负载中心、直流/交流变换器、交流/直流变换器、直流电流调节器、光源和泛光灯。系统结构可能只包括其中的几个部分,这主要取决于光源及其不同的应用需求。

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