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太阳能光伏发电系统控制问题探究

时间:2022-07-23 10:13:32 关键词: 太阳能 光伏发电 系统控制
摘要:现如今新能源逐渐受到关注和重视,太阳能光伏发电逐渐成为风力发电之后的又一种新能源发电方法,太阳能发电被广泛地应用与推广。通过计算机软件仿真建模太阳能光伏发电系统,科学的设计太阳能光伏发电系统,这起到积极的促进作用。对系统科学的认识,保证判断的科学合理,挑选作为合适的方案,尽量减少付出,从而获得最大的经济效益。

太阳能光伏发电系统控制问题探究

太阳能光伏发电系统控制问题探究:太阳能光伏发电系统原理及其有效应用研究

摘 要:太阳能属于可再生绿色能源,通过应用太阳能发电,能够实现零排放且无噪声,应用技术也相对成熟与可靠,安全系数较高。在新时期背景下,我国光伏产业的发展速度提高,而光伏发电也同样取得了理想的成绩,突显出自身的经济潜力。由于太阳能资源丰富,所以,太阳能发电产业应用空间也十分广阔,能够有效地解决诸多难题。

关键词:太阳能;光伏发电系统;原理;有效应用;研究

1 光伏发电原理概述

当太阳光照在半导体结的时候,会随之形成全新空穴-电子对。在此情况下,受结电场作用,会使得空穴从n区向着p区流动,而电子则从p区向着n区的方向流动,在电路接通以后,就能够形成电流[1]。以上则是光电效应太阳能电池实际工作的基础原理。

对于太阳能发电而言,具有两种不同的形式:①为光能热能电能的转换,②光能电能的直接转换。前者的转换方式具体指的就是通过对太阳辐射所形成热能的合理运用而实现发电目的。通常情况下,太阳能集热器需要把实际吸收的热能有效地转变为工质蒸汽,随后驱动汽轮机而达到发电目的。其原理是首先应当实现光能向热能的转换,随后再将热能转换成电能。这一过程和一般火力发电相同,而通过太阳能热量发电,实际效率并不高且成本昂贵,所以,实际的资金投入要比一般火电站的发电成本高出5-10倍。后者的转换方式则是对光电效应进行运用,可以使得太阳辐射直接被转换为电能。而完成光-电转换的主要装置则是太阳能电池,其作用不容小觑。对于太阳能电池而言,主要是通过光生伏特效应,实现光能向电能的直接转换。太阳能电池属于半导体光电二极管,只要阳光照在光电二极管之上,就会将光能转变为电能,最终形成电流。为此,若将大量电池串联亦或是并联,则能够形成高输出功率太阳能电池的方阵。由此可见,太阳能电池属于全新的电源,具有广阔的发展前景,而且灵活、清洁,永久性特点明显。另外,太阳能电池的使用时间很长,只要有太阳,那么电池就能够实现长期地运用。因而,同火力发电与核能发电相对比,太阳能电池的优势不可比拟,最关键的是不会对环境造成危害,属于绿色发电。

2 太阳能光伏发电系统的类型解构

2.1 离网光伏发电系统

第一,太阳能控制器。在离网发电系统中,太阳能控制器可以有效调节并控制发出的电能。其中,可以将经过调整的能量直接输送至直流负载亦或是交流负载,同时,还能够将多余能量输送至蓄电池组进行存储,一旦发电难以达到负载需求,就可以将所储存的电能输送至负载。当蓄电池处于满电状态的时候,控制器则应当对其进行控制,以免充电过度。而在蓄电池储存电能用尽的情况下,太阳能控制器也同样需要对其进行控制,以免放电过度。因而,若控制器性能不理想,这直接影响蓄电池使用效果,同样也会对系统可靠性带来负面作用。

第二,太阳能逆变器。系统中的太阳能逆变器能够将直流电转变成交流电,为交流负荷提供保障[2]。同样,逆变器在光伏风力发电系统当中发挥着核心作用。因为使用地区经济水平不高,在维护方面无法满足要求,要想有效增强系统性能,且实现电站运行的稳定性,就必须要不断提高逆变器性能的可靠性。而新能源的发电成本相对较高,因而,太阳能逆变器运行的高效性逐渐突显出重要作用。

2.2 光伏并网发电系统

第一,切换型并网光伏发电系统。该系统本身具备了自动运行的双向切换能力,一旦系统发生故障而致使发电量不充足的情况下,切换器可以自动地切换至电网供电侧,进而通过电网来为负载供电。另外,如果电网停电,系统也能够实现电网和光伏系统的分离,进而确保光伏发电系统处于独立运行状态。

第二,基于储能装置的并网光伏发电系统。若系统需要具备储能功能,则可以运用这一系统。其主动性明显,只要电网停电亦或是发生故障,能够实现独立运行,确保持续为负载供电。

3 太阳能光伏发电系统的具体应用

第一,用户太阳能电源。太阳能光伏发电系统可以被应用在10-100W小型电源当中,特别是在无电区域,为居民生活用电提供有力保障。另外,也可以在家庭屋顶并网发电中应用。同时,被应用在光伏水泵中,尤其是在无电地区,能够实现对深水井的开发与利用[3]。最后,可以被应用在太阳能净水器当中,进而缓解无电区域饮水以及净化水质等相关性问题。

第二,通讯与通信领域的应用。将太阳能光伏发电系统应用在无人值守的微波中继站亦或是广播通讯电源系统当中,同样可以发挥其系统自身功用。另外,在小型通信机与农村地区的载波电话光伏系统中应用效果也十分理想。

第三,光伏电站中的应用。在大型停车场充电站中也可以运用太阳能光伏发电系统,另外,能够被应用在风光互补电站当中。

4 结语

综上所述,太阳能光伏发电将在能源消费中逐渐扩大比重,有效地代替常规能源。由于太阳能资源丰富,且开发利用潜力相对明显。随着国内能源消耗量不断增加,太阳能光伏发电系统的应用将具有极大的现实意义。

太阳能光伏发电系统控制问题探究:太阳能光伏发电技术及其应用

摘 要:随着人类社会的发展,地球上的自然资源开始出现了大量消耗,导致能源匮乏。因此各国开始对可再生能源进行了研究利用,其中太阳能作为可再生资源中利用率最高的能源,其在世界各地都受到了广泛的使用。文章在简单介绍了太阳能光伏发电的原理和优点后,以此作为切入点,对太阳能光伏发电技术的种类进行了研究,并详细分析了其主要应用的领域。

关键词:太阳能;光伏发电;应用

1 太阳能光伏发电的原理及优点概述

1.1 太阳能光伏发电原理分析

当前,太阳能光伏发电技术已成为最有潜力的可再生技术之一,其主要是通过将太阳能辐射光能储存到太阳能电池中,从而产生电能。该技术中利用了半导体光伏发电光能的原理,在太阳电池中聚集来自于太阳能辐射的光,将其转换为电能,具体过程为:太阳能电池中有电场的存在,而光能中“光生电子-空穴”的存在,因此使得电子和空穴相互分析,在电池的两侧产生电荷,进行出现电压。

1.2 太阳能光伏发电体的优势

1.2.1 高效、节能、清洁

太阳能光伏发电与其他的电力系统发电相比,其产生电能的过程更为简单,其主要是通过将太阳光能中的光子转变为电子,进行产生电能,太阳能光伏发电具有效率高、简单便捷的特点,同时在节能环保方面也有所突破。

1.2.2 储备丰富、分布范围广

太阳能的使用,不仅能够保护环境,同时还能杜绝资源浪费,同时由于太阳光分布范围^为广泛,因此对其进行开发和利用是十分便捷的。太阳能光伏发电系统在运行的过程中,主要由太阳电池组件、蓄能蓄电池、直交流逆变器等部分组成。对于太阳能光伏发电而言,太阳电池组件是最重要的部件,其承担着将光能转换为电能的重要作用。

2 太阳能光伏发电技术

2.1 太阳能电池技术

对于太阳能光伏发电系统而言,光伏电池在其中占据着最重要的地位,然而在应用光伏电池时光电转换的效率以及生产的成本是其最应当注重的问题。随着科技的进步,人们开始对第一代光伏电池进行了改变,在光伏电池这能够加入了许多的非硅材料,一方面能够减少制作材料的成本,同时在降低半导体材料对电能消耗方面也有着十分显著的作用。除此之外,目前光伏电池还开发出了其他的新型电池,如继晶体硅、薄膜电池的等,在此之后专家们还在现代化设计理念和技术的支持下,对光伏电池进行了更加深入的研究,大大提高了光伏电池的转换效率。

2.2 光伏阵列的最大功率跟踪技术

根据实际的情况,光伏阵列功率在输出时通过非线性的传导,能够与周围的环境、光照强度以及负载状况等因素联系在一起。从图1我们可以看出,图上的两条曲线分别表示了光伏阵列的电流以及电压输出的特性。其中A点表示的是当曲线1以及曲线2在太阳光照强度不同的情况下,光伏阵列某个时刻的运行轨迹的相交。一旦太阳辐照强度出现变化,输出特性曲线也会随之改变,从1上升到2,此时若负载1若保持不变,则系统会停留在A'上,其功率与相应的最大点存在了一定的距离。而将负载特性将1变化到2,则太阳辐照度变化也会由2转为1,相应的工作点会从B点转为B'点。

图1 MPPT技术示意图

2.3 聚光光伏技术

太阳的光能经过路径出现损耗,因此地面上太阳光能中的能量十分有限,而聚光光伏技术的产生,不仅能够减少路径对太阳光能的损耗,同时还能进一步增加太阳能的使用效率。其主要的工作原理是使用面积较小的高性能聚光电池来聚集太阳光,这样能够在提高太阳光辐照密度的同时,有效的减少生产的成本。聚光器在聚光光伏系统中非常重要。其中热光伏聚光器主要是通过辐射器来加入太阳能,从而获得成光热能,再利用辐射器将成光热能发射到太阳能电池中,进而转化为光电。

2.4 孤岛效应检测技术

在电网运行中,错误的操作或维修原因造成供电中断等故障时,光伏并网发电系统会持续运行,并通过负载电压的方式来实现供电,因此形成了自给供电的孤岛,这种现象我们称之为孤岛效益。一旦光伏并网发电系统出现孤岛效应,会出现电频、电压无法控制,用户用电设备受到损害等情况,甚至在维修的过程中还会对维修人员的安全带来影响。

在并网逆变器侧中,孤岛效益的检测方法主要有两种方法:被动检测和主动检测。其中被动式检测主要应用于电网断电的情况下,其能够通过对逆变器输出端电压、频率以及相位等变化来检测电压输出中是否出现孤岛效应。而主动式检测主要是通过对逆变器进行调整来对其输出的频率、功率等带来干扰。在电网正常运行时,主动式检测所造成的干扰会被电网锁相环的平衡消除。电网出现故障则会出发孤岛效应。

3 太阳能光伏发电技术的应用

3.1 太阳能照明应用

目前,我国开始对能源的利用和资源的保护采取有效的措施,太阳能照明已成为绿色照明降低能耗的重要方式。太阳能电池板、蓄电池、节能等部分组成了太阳能照明系统。当前,太阳能照明在我国得到了广泛的应用,常见的地方有路灯、楼道灯等。此外,在太阳能照明中,太阳能灯控制系统中同时具备了光伏系统的功能,因此为了有效的控制太阳能照明系统,通常会使用定时和光控的方式。

3.2 太阳能与LED光源相结合

近年来,半导体技术和固体物理技术的发展十分迅速,衍生出了固体光源LED。该产品具有能耗低、寿命长、光效高的特点,同时其与白炽灯相比,固定光源LED的反映较快、污染较小。目前在我国灯源市场,固体光源LED成为了其发展的主要趋势。

3.3 太阳能水泵

在太阳能水泵运行的过程中,并不需要蓄电池来提供动能驱动其运行,一般情况下其运行主要依靠太阳能电池板的作用。而在大型的光伏水泵中,为了将太阳能电池板中的直流电转换为交流电,通常会安装逆变器,从而促进水泵工作的顺利进行。一般来说,太阳能光伏水泵系统在建立的初期使用的资金是十分巨大的,但是在其运行过程中,会产生的费用较少,使用寿命较长,因此太阳能水泵的建设能够为我国的电力供应作出巨大的贡献。

3.4 光伏建筑一体化

太阳能屋顶计划在20世纪之时被首次提出,而其计划就提出了把太阳能电池板安装在建筑物的屋顶上,并通过控制器以及逆变器来进行公共电网的连接,进而产生了户用并网光伏系统。户用并网光伏系统主要由太阳能电池板和电网并联向用户供电,且可靠性较好。同时在供电的过程中,其并不需要依靠蓄电池,大大提高了节能环保的效果。此外,对于光伏建筑一体化而言,其最重要的目的就是为了实现光伏器件以及建筑材料的集成化,从而帮助企业降低光伏发电成本,并扩大其使用的范围。

3.5 通信工业中的应用

当前,太阳能光伏发电系统已经广泛的应用于通信工程行业,其涉及的行业有卫星通信、卫星电视接收系统、微波中继站等。

4 结束语

当前,为了让太阳能光伏发电技术能够得到良好的发展,政府应当出台一系列的政策法规来对太阳能光伏发电技术的发展进行规范和完善,从而确保其能够将可持续发展的作用真正的发展出来。相信在不久之后,太阳能光伏发电技术将成为绿色工程中至关重要的部分。

太阳能光伏发电系统控制问题探究:计算机模拟技术在太阳能光伏发电中的应用

摘 要:现如今环境污染问题逐渐严重,能源也面临短缺的危机,太阳能发电逐渐受到各国的关注和重视,提高太阳能等清洁能源的使用效果,减少环境污染。文章就计算机模拟技术在太阳能光伏发电中的应用情况进行分析和研究。

关键词:计算机模拟技术;太阳能;光伏发电;应用

太阳能光伏发电是使用太阳能电池对太阳光辐射能进行有效的吸收,并将其转变为电能的一种发电方式。科学的开发利用太阳能这种清洁可再生的能源,能够使得能源短缺的问题得到有效的解决,使环境得到有效的保护。

1 太阳能光伏发电概述分析

1.1 太阳能光伏发电

太阳能光伏发电说的是通过半导体界面的光生伏特效应,使得光能转变为电能的技术。[1]

太阳能光伏发电的关键性元件使太阳能电池,将太阳能电池串联起来然后密封保护起来,从而构成面积比较大的太阳能电池组件,加之功率控制器等的配合,形成光伏发电系统。太阳能是清洁性的、无污染、绿色能源,能够使得火力发电产生的空气污染物排放得到有效的解决。

1.2 太阳能光伏发电的发展

19世纪40年代,太阳能发电方式就已经出现了,20世纪50年代出现了光伏电池,到了70年代,太阳能发电技术已经得到了广泛地应用。在美国、日本等发达国家太阳能发电技术有效的应用,在国家政策的支持下实现良好的发展。当前我国也对新能源的应用逐渐重视起来,太阳能光伏发电等一些产业也达到了国际的先进水平。

1.3 太阳能光伏发电的特点分析

太阳能是一种可再生的能源,太阳能的覆盖范围是十分广泛的,并且储存着巨大的能量。利用太阳能的方式是比较简单的,不需要进行采掘,可以直接对辐射进行收集。利用太阳能生产不会出现多余的污染,这是一种新型的、绿色环保的能源,太阳能也比较温和、安全,不会出现工业事故。我国中西部地区阳光辐射量比较大,可以通过太阳能发展光伏发电产业。

2 计算机模拟技术与太阳能光伏发电

2.1 计算机模拟技术

当前的科学研究中,计算机模拟技术是比较常见的,通过计算机模拟对于科学试验而言是极为重要的。计算机模拟就是利用计算机对真实的事物进行模拟,通过模型对真实的系统进行模拟,实验系统中的内部结构、功能、行为等内容,利用实验使得系统能够实现良好的性能,实现良好的经济以及社会效益。

60年代开始研究计算机模拟方面的内容,最开始研究的内容主要涉及军事、国防等方面,比如航空航天、核试验等,以及自动控制等内容。计算机应用逐渐广泛,涉及的面积比较大,当前在自然科学、社会科学等领域中得到了广泛的应用。

2.2 计算机模拟技术与太阳能光伏发电

使用计算机模拟技术,数学建模各种对太阳能光伏发电情况的因素,从而获得太阳能辐射强度、积累的辐射量、特性曲线等对应的电流、电压、输出功率、发电效率等。[2]

通过这些内容能够获得太阳能实时辐射的强度、对应曲线,光伏发电的发电功率曲线、电流、电压曲线等,建模之后科学的评价太阳能光伏发电系统,使得系统得以优化。

3 建模太阳能光伏发电系统

3.1 建立太阳能光伏发电系统的数学模型

在利用太阳能辐射时,会受到很多外部因素的影响和干扰,涉及大气层的性质、入射角、透明程度、辐射维度高低、土壤反射率等,[3]科学的考虑各种对数学函数关系产生影响的因素,结合多种因素建设数学模型,确立函数表达式,使得计算机模拟太阳能光伏发电系统的数学模型建立更加科学,保证计算过程更加顺利。

辐射到地球表面的太阳能分为两个部分,一些直接被大地所接受,另一部分辐射出现了分散。需要综合考虑影响辐射的干扰因素以及太阳能辐射种类,建立计算机模拟太阳能光伏发电数学模型。建立了数学模型之后,再研究太阳能光伏发电时就能够进行函数表达,使得研究的过程更加简单、直观,也为计算机模拟太阳能光伏发电奠定了程序基础,使得数学模型更加精准,为计算机模拟实验提供基础,使得研究人员能够对相关的内容进行科学、直观的分析与研究。

3.2 光伏电池板的数学模型

光伏电池等值电路模型有三种,一是简单的模型,不需要对光伏电池内部的电阻进行分析,这种模型在光伏电池理论以及复杂的光伏发电系统中应用极为广泛。二是只将光伏电池并联电阻的影响进行考虑的模型,这种模型有着很高的精准性,在实际中并不常应用。三是比较精准的模型,需要将并联和串联电阻都考虑到其中。

3.3 建立其他数学模型

在研究过程中,太阳能电池板是比较重要的元件,所以需要对太阳能电板的特性进行分析研究,形成太阳能电板功率数学模型,使得研究更加科学。

此外也需要建立蓄电池的数学模型,形成直流-交流逆变器的函数表达式。建立数学模型之后,联立之前建立的光伏电池数学模型、太阳能辐射数学模型,形成统筹的数学模型,[4]将其录入到计算机中,形成相应的函数库,技术人员整合编写,对计算机模拟太阳能光伏发电进行研究。

3.4 对太阳能光伏发电系统进行模拟

将很多个太阳能光伏电池板组合起来,形成太阳能电池板。能够使太阳能辐射接收面积得以扩大,获得更多的太阳能辐射能。将接收到的太阳能转变为电能,生成直流电,经过接线盒达到控制器,另一部分进入到直流――变流逆变器中,进而转变为交流电。升压降压处理交流电,为用电一端提供使用。多余的电流可以在蓄电池内进行储存,以便下次使用。

3.5 计算机模拟技术在太阳能光伏发电应用的结论

建模太阳能光伏发电系统,通过软件平台,对太阳能光伏发电系统的发电情况进行动态化的模拟,能够依据太阳辐射强度变化了解太阳能电池的输出特性。辐射强度增加,光照对电流的影响比较大,但是电压影响比较小。建立太阳能光伏发电系统的功率模型,能够确定系统运行的最佳电压与电流,使得输出功率更大。

4 结束语

总而言之,现如今新能源逐渐受到关注和重视,太阳能光伏发电逐渐成为风力发电之后的又一种新能源发电方法,太阳能发电被广泛地应用与推广。通过计算机软件仿真建模太阳能光伏发电系统,科学的设计太阳能光伏发电系统,这起到积极的促进作用。对系统科学的认识,保证判断的科学合理,挑选作为合适的方案,尽量减少付出,从而获得最大的经济效益。

太阳能光伏发电系统控制问题探究:市政照明中太阳能光伏发电技术的应用

摘 要:利用太阳能进行发电不仅可以节约燃料,而且在发电过程中无污染且不受地域因素的限制,属于绿色、环保、健康的发电技术,随着人们对环境要求的日益提高,近几年以来,在对太阳能的相关开发与运用过程中,光伏发电越来越受到人们的关注,所具有的市场潜力也不可限量。

关键词:市政照明 太阳能 光伏发电

伴随科学技术的日新月异,社会经济水平也不断提升,然而能源资源则不断地减少而且被污染严重。为了市政照明的可持续健康发展,我们必须选择健康、环保的绿色能源,而太阳能发电技术之中的光伏发电便是最佳选择。伴随利用太阳能进行发电的相关技术的诞生,市政照明相关系统设计也迎来了新的变革,将此技术应用于市政照明中不但可以节约能源,还可以提升市政电能在利用方面的效率,使市政照明可以更加科学、更加合理地进行规划设计。

1 光伏发电技术具有的优势

(1)先进的发电原理。其发电原理是将光子和电子之间不发生中间过程以及相关机械运动而直接进行转换,所谓中间过程是指从热能转换为机械能,再由机械能转换为电磁能等,这种发电形式十分方便、快捷。相较原有发电技术,光伏发电更加高效、更加便捷、更加环保、更加绿色。(2)太阳能具有的无限性特征及分布性特性。众所周知,太阳能属于可以再生性的绿色能源,每天它都会得到重生,所以太阳能这种资源具有无限性特征,取之不尽,用之不竭。而且,太阳光几乎无处不在,唯一的区别只是世界各地日照时间与日照强度有所差别,所以太阳能不会受到地域因素、气候因素等自然因素的限制。

2 光伏发电相关系统的构成及作用

2.1 太阳电池部分

光伏发电相关系统中最为关键的便是太阳电池。其中光能和电能相互转换的基本单元便是太阳电池的各个单体,通常最小尺寸仅为4 cm2,最大为200 cm2,其工作电压一般约在0.5 V左右,工作电流一般在20~25 mA之间,通常情况下不可以单独形式进行使用。所谓电池组件便是把单个太阳电池串联或并联然后进行封装,组件功率通常最小为几瓦,最大为几十瓦,能够单独进行使用。然后再将这些组件进行串联或并联进行安装,便组成了方阵,其输出功率可以达到负载对功率方面的要求。

2.2 具有储备能量功能的蓄电池部分

储能作用的蓄电池对于光伏发电而言是极其重要的构成部分,其作用也非常重要。由于蓄电池具有储备电能的功能,故而可以不停地进行运作,具有效率较高、污染较低的优点。

2.3 具有控制充电和放电功能的控制器

对蓄电池而言,特别是铅酸性质的蓄电池,运作时充电放点对其产生的影响极大,假如不能好好解决这个问题,不但会减少电池使用的年限,还影响其发电效果,因此防止蓄电池被过度充电或过度放电,就需要有相应的控制系统来预防此问题,即充电放电方面的控制器。该控制器的工作原理是对蓄电池具有的电压方面或者荷电状态进行检测来判断其是不是已达到充放电的临界点,并且依据检测出来的结果对蓄电池发号指令,控制其是否继续充放电。

2.4 具有将直流电转换为交流电功能的逆变器

我们知道,整流器的作用便是把交流电变为直流电。然而逆变器的功能则恰恰与之相反,把直流电向交流电进行转换。这样将整流过程进行逆向工作的形式便是所谓的“逆变”。太阳电池经过太阳照射以后便形成了直流电,但是在供电系统中通过直流电进行供电十分有限。除此以外,如果供电系统要将电压进行升高或降低的时候,只用在交流系统之中加上变压器就可以了,而对于直流系统而言,要想对其电压进行升高或降低时所需的技术就太过复杂。对于光伏系统而言,对逆变器方面的要求也比较高,尤其在逆变效率方面及可靠性方面,要求其对直流输入时产生的电压有比较宽泛的适应范围。

3 太阳能相关技术在我国市政照明系统中的运用

例如:某市共有过百的人行道,其夜晚照明效果很好,然而在路灯配电方面的设计还有缺陷,路灯在进行电缆铺设的时候没有单独设计,而是从邻近地区的路灯处进行接电,这便使得这些路灯只有在晚上才能发挥功效,白天却形同摆设。在天气状况不好的时候,这些路灯的照明效果便不是很好,对于较长通道而言特别是中间部分则效果更差,根本无法发挥其照明功能,导致此处治安较差。所以,该市对其人行道的相关照明问题和道路安全相关问题特别重视。为解决问题该市也曾费劲脑汁,然而不是因为费用过高,就是不利于地面平整和交通,使得许多办法都行不通。经过全面考虑以后,决定使用太阳能进行发电。该市先在主干道上进行试点,取得了很好的效果,随后又不断进行扩充,受到一致好评。

此主干道长度为73 m,宽度为7 m,高度约为2.4 m左右,且在通道的中部未设采光口。在这里安装太阳能形式的路灯,其中节能灯共安装了8套,主要依靠太阳能形式的电池板进行供电。当初设计的时候,原本计划以12 V电压的直流电源进行供电,然而由于通道距离太长,使得电压的损耗也过大,所以便通过逆变器把原本12 V电压的直流电向220 V电压的交流电进行转换。

人行通道中安置的太阳能形式的路灯使用仅限于白天,夜间则还从邻近地区的路灯处进行接电,其中太阳能形式的路灯每天12 h进行照明。当太阳能形式的路灯停止工作后,控制器便向太阳能形式的蓄电池发出指令,蓄电池随后开始供电,直至傍晚时间,傍晚时候市政路灯进行供电的时候,便向控制器发出指令,蓄电池便停止供电。利用此方法太能形式的蓄电池便和市政电缆之间相互交替为路灯进行供电,使其可以24 h对道路照明。

4 市政照明系统中太阳能相关技术具有的优点及缺点

将在城市道路照明中采用太阳能进行发电的相关技术,不但安全性高、节约能源、具有环保功能,还不再需要电缆进行长距离铺设。最近不论是国内还是国外都出现了许多利用太阳能技术,并将此技术广泛应用于道路照明中,市政部门在铺设太阳能发电的电缆时可以利用普通电缆的沟,这样既避免浪费也便于管控。太阳能主要通过两种方式转换为电能:其一为将太阳产生的辐射能向热能进行转换,即通过太阳产生的辐射能进行发电;其二为将太阳光向电能进行转换,此方法需要经过光电器件,即所谓的 “光伏发电”。就目前市政照明而言,利用太阳能进行发电所采取的主要技术便是光伏技术,此技术是通过将光能转换为电能的装置,将半导体置于其中按照光伏效应相关原理将太阳光向电能进行直接转换。市政部门利用太阳能进行照明的相关系统共有4个构成部分,即太阳能形式的电池板部分、具有控制充放电功能的控制器部分、蓄电池部分和灯泡部分,利用太阳能进行发电不但能够直接以直流电形式产生,亦可经逆变器将其进行转变,形成220 V电压的交流电,太阳能形式的电池板具有的面积和具有的转换率是决定其照明系统的关键因素。太阳能属于再生能源,存在于世界的各个角落,然而目前关于利用太阳能进行发电的相关研究还刚刚起步。伴随科技的飞速发展,利用太阳能进行发电的领域也会日益扩大,亦会从重量转变为重质,提升太阳能在转换方面的效率可以促进其在发电方面相关技术的飞速发展,推动市政部门在照明系统方面的突破性发展。

5 结语

总之,市政照明采用太阳能形式的路灯不但节约了成本,还给市民生活提供了一种更好的体验方式,伴随社会的不断进步,太阳能相关技术也会被应用于更多的领域,而利用太阳能进行发电的光伏发电也会更加普及,市政照明也会设计得越来越科学、越来越合理。