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Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,2019/1/18,#,目录,昆明太阳能路灯的优化设计,引言,结论及不足,城市路灯照明占我国耗电,30%,左右的比例，年用电量约,850,亿千瓦时，折合标准煤,3000,万吨，以我国平均电价,0.65,元,KWH,计算，一年仅市政路灯照明的开支就高达,552,亿元，耗电惊人,假如,2000,万盏路灯全部改用太阳能路灯以后，可以减少,2580,万吨二氧化碳的排放，相当于,103,亿美元二氧化碳减排成本,一、引言,前人对太阳能路灯的设计没有充分考虑当地的气候条件,而本文以昆明地区气象数据为基础，计算出了日照峰值小时数，既考虑了蓄电池的保连续阴雨天数，又考虑了昆明地区的最长阴雨天间隔，针对昆明地区太阳能路灯系统提出优化方法,.,1,、太阳能路灯的构成,二、昆明地区太阳能路灯的优化设计,太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、光源、灯杆及灯具外壳，,逆变器。,2,、太阳能路灯的优化设计,确定负载功率和日均用电量,确定蓄电池的容量,确定光伏组件的功率,2.1,确定负载功率和日均用电量,路灯日均用电量可用公式（1）计算：,Q=Pt (1),式中：Q路灯1天的用电量，Wh；,P负载功率，W；,t照明时间，h。,例如：1个20W的LED 灯,全年日均照明时间为10小时，一天的用电量为Q=Pt=20W10h200Wh。,2.2,确定蓄电池容量,蓄电池容量可用公式(2)计算：,C,Q, D,/UVt (2),式中：C 为蓄电池容量，Ah；,D 为最长无日照期间用电天数，取D5，需要满足5个连续阴雨天的照明需求,；,Q,为一天的用电量，Wh；,U 为蓄电池组的放电深度,以铅酸蓄电池为例,通常取0.6；,Vt 为系统工作电压，12V。,2.3,确定光伏组件的功率,光伏组件的功率的确定如下：,1、一盏20W路灯的日均用电量：Q=Pt=20W10h=200 Wh;,2、蓄电池组保5个连阴天的用电量：5200 Wh=1000 Wh。,3、光伏组件的功率：（200 Wh30天+1000 Wh）/（30天峰值小时数）。其中，,30,天为最长阴雨天间隔。,3,、设计实例,表,1,昆明地区日照峰值小时数,日照峰值小时,数,:,是根据,标准测试条件,1000w,/,下所得出的。,路灯,20W,设计，每天平均工作时数,10h,左右，保证连续阴雨天数,5,天根据表,1,昆明地区年平均日照峰值小时数为,4.257h,，故所设计的数据如下：,1,、一盏,20W,路灯的日耗电量：,Q=Pt=20W10h=200 Wh,；,2,、蓄电池组保,5,个连阴天的耗电量：,5200 Wh=1000 Wh,；,3,、光伏组件的功率：（,200 Wh30,天,+1000 Wh,）,/,（,30,天,4.257h,）,=54.81Wp,。,光伏组件以,54.81Wp,的功率配置可以保证路灯系统在一年大多数情况下的正,常运行，但是,6,月,3.70h,7,月,3.62h,8,月,3.93h,，,9,月,3.65h,，,10,月,3,34h,，,11,月,3.83h,，,12,月,4.08h,，这几个月太阳能路灯可能会工作不好 。,路灯,20W,设计，每天平均工作时数,10h,左右，保证连续阴雨天数,5,天根据表,3,昆明地区最低月份日照峰值小时数为,3.342h,，故所设计的数据如下：,1,、一盏,20W,路灯的日耗电量：,Q=Pt=20W10h=200 Wh,；,2,、蓄电池组保,5,个连阴天的耗电量：,5200 Wh=1000 Wh,；,3,、 光伏组件的功率：（,200 Wh30,天,+1000 Wh,）,/,（,30,天,3.342h,）,=69.82Wp,。,光伏组件以,69.82Wp,的功率配置可以保证路灯系统在每个月都正常运行，可,以覆盖所有月份，系统工作性能也很好，但是投资会较大。,创新点,:,本文的太阳能路灯设计充分考虑了昆明地区的日照峰值小时数，采用最长连续阴雨天和最长连续阴雨天间隔的理想气候模型来确定太阳能路灯,系统中的光伏组件的功率,这样的讨论比较贴近实际的气候情况,既能充分考虑了蓄电池的放电周期,又能充分考虑了蓄电池充电周期,相比其他的气候模型更为准确。,而且本文分别以昆明地区的年平均日照峰值小时数和月份最低日照峰值小时数为依据给出了两个优化设计方案，对昆明地区太阳能路灯的工程安装具有很好的参考价值。,三、创新点、结论及不足,结论：,路灯系统的优化设计应该充分考虑当地的气候条件，本文以昆明地区的气候数据为基础，先计算出负载的日均用电量，再根据当地最长连续阴雨天数确定蓄电池的容量，然后再根据当地最长连续阴雨天间隔和日照峰值小时数来确定光伏组件的功率。例如，,20W,的路灯，在每天工作,10,小时的情况下，以年平均日照峰值小时数进行设计，应该配置,54.81Wp,的光伏组件，而以月份最短日照峰值小时数进行设计，则应该配置,69.82Wp,的光伏组件。,不足,：,但本文中所给出的最长连续阴雨天间隔是多年气候数据的一个平均间隔。如果要想太阳能路灯系统工作得更好，则采用最短间隔比采用平均间隔更为优化。下一步工作可以将这个平均间隔更换为最短间隔来进行优化设计。,T,hanks,谢谢,
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