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太阳城LED路灯于中国的发展现况

太阳城 LEDinside参加了第三届国际新光源与新能源论坛,选择几个比较重要的议题,分享与会内容给LED产业的各位。 

 
以下是的讲题是王国华先生主讲,他是中国照明学会新能源照明专业委员会副主任,同时也担任北京高科能光电技术有限公司总经理。 
 
太阳能LED路灯于中国的发展现况 
 
在第一次扬州的轻工业会议上,我做的是技术性的报告,主要是太阳能设计方法上的;第二次呢,今天第三次呢,我们做的是降低太阳能系统成本的一个经济解析。那麼,目前太阳能LED路灯主要的一个问题是成本高。我在我的内容裡面要提出一个新的设计思路,用这种设计思路进行工程应用。大家都知道,不管从哪一方面来说,它起码要保证正确的要求,一个是保证八小时,再一个就是阴雨天的正常工作,保质是三年,而且光汰每年是10%,按照太阳城我们的基本要求是光通量小于30%。那麼要保证它基本执行的配置呢,根据理论和实践大量的资料,总结的经验就是,在北方地区是4,在西藏青海地区是3,就是说你的功率和你的电池有关係的。对于这个蓄电池和控制器,它们之间是有一个比例关係的,那我在这就下一个结论。 
 
下面呢,我们现在搞出矛盾的这个焦点就是,光源功率决定了太阳能的系统架搆。比如说像我们典型的这个配置,只有这个配置才能满足五个阴雨天和每天八小时,所有它这个太阳版和这个它基本上都是1:4。所以蓄电池上控制性都是按10。所以这是招标直接打出来的,所以我们能看出来太阳能的电源|稳压器供应成本每瓦是在320~346元人民币,因为这个价钱是每一套4800~5200元(07~08年北京市基本招标的价钱)。 
 
那么要降低成本,我们怎样降低成本。现在只有三种途径。第一个途径是最佳化设计提高效率,第二个途径是改变配置降低成本。第三是提高光效减少功率。 
 
一、逐个解降低成本的可行性 
 
1. 第一个是最佳化设计。对于太阳能电池来讲,从1980年~2005年,它的效率也是提高了3~4%。所以它提高的空间很小,不管是晶体硅,不管是多晶硅还是单晶硅,基本是就是这个资料,我这个说的是土建的效率,并不是电池片的效率,国内能达到14%的不多,也就是说这个的提高空间,3年内我预计是1~2%,能达到15~16%就不错了。对于控制器的效率,国内好的已经达到了0.975,国外的是96%,那近两年的提高空间只有2~3%,不可能99%、100%。对于灯具的效率,我们一直在搞太阳能灯,尤其是太阳能用的功率都是小功率,50W以下的。那么它这个效率,实际上钠灯,我们测过,就是50W的钠灯,国产的也就是60~70%,节能灯和这个高压灯还有金属灯,因为他们都存在电子分辨器的耗能,坏的话大部分都是电子分辨器在坏,LED的灯具我们这个光源是除外的。也就是说从器件方面你想提高效率,在近期是不可能的。 
 
2. 那么对于几种低成本的配置,在我们进行工程验收的时候是遇到过的。一个是资源成本低的时候,太阳能电池配置合理,但实验值很小,那麼当你离开照明的时候,就是储电的部分很小,每天照明不到八小时。第二个方案是太阳能电池小,控制的蓄电池也小,他无法保证你每天。第三个方面是太阳电池小,蓄电池大,这个纯粹是偷斤减两。虽然前10天都能保证都一天不发电都发亮,但实际上是用的是蓄电池的电。第四个是功率高配置低,虽然是灯亮,但是你无法保证是八小时,所以我们总结一下,任何改变配置都无法保证照明品质的时间。 
 
3. 那么翻回来我们再看,就是说系统设计的空间很小,另外一个低成本控制影响品质,常规光源近两三年会提高。所以我得出的结论是用常规技术大幅度降低太阳能系统成本。那麼我们的设计思路是什麼?我们就是要提高光效,也就是刚才我说的第三种方案。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种途径。因为我们从网路工程来看,在70 lm/w 的基础之上,LED光效提高15%,太阳能成本能下降10%。那提高光效对于系统的影响,我觉得影响不大,为什麼不大,因为照明品质不会降低,总的光驱量差不多,太阳能的成本可是明显降低,电池少了、电池支架、维护、电池板全部都在降低。那麼高效LED的增加成本我刚才也算了,只要你控制好,它在总的成本中占10%~15%,为什麼这样说?你的高效提高了,你的LED不一定少。那如果要选取LED,我自己的想法是这样的,相同的光效=相同的太阳城照明功率。就是1W=320元,我必须把这个功率降下来!根据我们测的国内外不同的LED,虽然都是100 lm/W的光效,但是这个应变照度差30~40%,这个叫问似值,所以虽然它光效很高,但是它装个三五年也可能跟他品质有关,那差很多了,我建议你们回去可以试验一下。另外提高配光的高效,那麼我加反光的杯子,一个有反光的杯子和一个没反光的杯子,所以你看了四面,应该说是效果是很明显的。 
 
二、那有了高效的LED是不是就能作成比对好的灯具? 
 
也不一定,我认为LED的效率必须要大于100 lm/W,而且恆流电路的效率要大于等于90%,最好是选取升压型的。为什麼在这说升压型的,因为看芯片就可以看出来,降压型(DD311 DD322)的他这个芯片的效率就大于等于80%,它就太阳城给你限制住了你不可能用那麼高。那麼升压型的像美国新推出的几种,他就是芯片效率大于93%,所以我们就是选取这样的。另外要减少背光损失,因为现在好多家的透镜很差,这个透光材料不一样,有些透镜透光性比对好,有些透光性很差,还有就是降低节能,就是技术方面的东西。那因为我们这个设计方案,是进行北京的一个生态区的设计。我们设计的权衡是不降低面积的照明度,而且要降低成本,保证时间,不改变比率,有品质的功率控制,这样的话就把原来国产的生化扮成国外的酒馆。由12颗变成6颗。