太阳能路灯在变电站的应用
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【摘 要】太阳能是“取之不尽，用之不竭”、无污染的可再生能源，每天送到地球表面的辐射能大约相当于2.5亿万桶石油。在过去的几千年中，太阳能都白白地从人们身边“溜走”了。科学技术的飞速发展，太阳能逐渐被开发利用，也将成为首选的可再生能源，太阳能在最近几年得到迅猛发展，如太阳能灯具已经从前几年的小型庭院灯或草坪灯开始向路灯发展，而作为庭院式的变电站的室外照明，应用太阳能路灯也将是必然的趋势。太阳能照明系统是通过太阳能硅光电池板将太阳能转换为电能存储到密封铅酸蓄电池中，由蓄电池为整个系统提供电能。
【关键词】太阳能；变电所；高效节能；绿色环保
一、工作原理
太阳能照明灯是将太阳能转化为电能的一种产品，在白天太阳能电池组件接受阳光辐射，在电池组件内部产生定向电流，即实现了由光能向电能的一种转换，通过充电控制器给蓄电池充电，将电能存储在蓄电池中，即实现了能源的储存。当天黑时，由于光照不足，太阳能停止向蓄电池充电，蓄电池进行放电，控制器通过感光系统，开启光源，进行夜间照明，并延时数小时后自动关闭，即实现了照明灯的自动控制。
二、特点
1、绿色光源―环保和安全可靠
太阳能作为目前能够利用的最清洁和安全的能源，随着科技水平的提高，已经得到广泛的应用和认可，太阳能照明是真正的绿色照明。
2、高效节能―实现免电费照明
利用太阳能电池组件将太阳辐射能转换成电能，通过电池进行储存，无需其它能源供给，运行成本低、无污染。
3、高安全性―使用安全的电压等级
太阳能灯具使用低电压直流电24V供电，运行安全可靠。
4、高亮度、高寿命―采用高亮度的发光二极管，使用寿命长
光伏电源采用高转换率太阳能电池组件，结合最佳采光角度设计，为高效光源提供充足电力，实现最佳照明效果。
5、高智能化―实现无人值守
照明灯具的开关全部实现自动化控制，太阳能路灯更可在深夜情况下，降低光源的输出功率，以节省电能。
6、投资少、安装方便―安装简便，无需施工布线
可结合地形任意安装；太阳能照明灯具一体化设计，减少了输电电缆投资和施工费用；单灯自动控制，节省了传统电网供电系统中必需的输配电控制箱，
三、应用优势
1、人员技术优势
变电站直流电源的控制原理和太阳能照明的控制原理相近（区别主要是电压等级的不同和采用的控制元器件的不同），主要是对控制板和蓄电池的维护，我公司拥有多名维护直流系统的专职人员，且经验丰富，能够实现对太阳能照明系统的正常巡视和定期保养。
2、组织优势
变电站值班员每天定时对直流系统和其他设备进行检查，定期对蓄电池进行维护，对太阳能照明系统也可以采用制度化的巡视方式，做好对设备的保养和维护，延长设备的使用寿命。
四、注意的问题
太阳能灯具中蓄电池的充放电控制，无论太阳能灯具大小，一个性能良好的充放电控制电路是必不可少的。为了延长蓄电池的使用寿命，必须对它的充放电条件加以限制，防止蓄电池过充电或深度放电，另外，由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定，光伏发电系统中对蓄电池充电的控制要比普通蓄电池充电的控制要复杂些。对于太阳能灯具的设计来说，成功与失败往往就取决于充放电控制电路的成功与失败。
1、防过充电控制
在输入回路中串联或并联一个泄放晶体管，电压控制电路控制晶体管的开关，将多余的太阳能电池能量通过晶体管泄放，保证没有过高的电压给蓄电池充电。
2、防反充电控制
一般来说，就是在太阳能电池回路中串联一个二极管（二极管应该是肖特基二极管，肖特基二极管的压降比普通二极管低），二极管防止反充电，保证充电回路方向的单向性。
3、防过放电控制
除Ni-Cd电池外，其它蓄电池一般都要具有防止蓄电池过放电功能，因为会造成蓄电池过放电永久性损坏。需要注意的是，太阳能电池系统一般相对蓄电池是小倍率放电，所以放电截止电压不宜过低。
4、温度补偿
蓄电池电压控制点是随着环境温度而变化的，所以太阳能灯系统应该有一个受温度控制的基准电压。对于单节铅酸蓄电池是-3～-7mV/℃，我们通常选用-4mV/℃。
5、蓄电池容量的选择
太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定，所以一般需要配置蓄电池系统才能工作，太阳能照明系统也不例外，必须配置蓄电池才能工作。一般有铅酸蓄电池、Ni-Cd蓄电池、Ni-H蓄电池，它们的容量选择直接影响系统的可靠性以及系统价格。蓄电池容量的选择一般要遵循以下原则：首先在能够满足夜晚照明的前提下，把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来，同时还要能够存储满足连续阴雨天夜晚照明需要的电能。蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明的需要，蓄电池容量过大，一方面蓄电池始终处在亏电状态，影响蓄电池寿命，同时造成浪费。
五、应用范围
可以用于新建和改造的变电站、学校、居民区等。太阳能照明的应用符合国家提倡的节能减排的倡导，也是实现科学发展观中低碳经济的一项实践。
六、应用案例
胜利采油厂的采油22队和胜北102居民区等已有成功的应用太阳能照明的案例。