太阳能一体化航标灯应用效益分析

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摘 要：为了检验HD系列太阳能一体化航标灯在长江航道实际应用产生的经济效益，从航标维护、充电费用、

维护船艇三个方面，综合分析了推广使用太阳能一体化航标灯后直接节约的维护费用；从船舶事故安全、

能源节约、环境保护等方面，综合分析了推广使用太阳能一体化航标灯后产生的间接经济效益。

关键词：一体化太阳能航标灯 长江干线 经济效益

航标灯作为长江航道上主要的助航设施，大致经历煤油航标灯、电气航标灯、半导体灯航标灯、太阳能航标灯等四个发展阶段。

2005年，长江航道局成功研制开发出第四代航标灯――HD系列太阳能一体化航标灯。2008年，HD系列太阳能一体化航标灯开始陆续在长江2688公里干线航道上推广应用，到2010年底，长江干线航道上已经安装了5000座太阳能一体化航标灯，产生了良好的经济效益。

HD系列太阳能一体化航标灯主要功能特点

HD系列太阳能一体化航标灯目前已经形成了HD100型、HD155型、HD200型、HD 160型等4个类型7种产品，广泛适用于长江等内河航道，以及沿海港口、码头。该系列航标灯采用发光二极管多颗芯片一体化设计，由单片机闪光器电路、密封灯芯盒、锂电池、多晶硅太阳能电池板等部件组成，集合了太阳能光伏技术、LED照明技术、高能锂电池组合技术、微电脑闪光控制技术，改变过去分散的光源、蓄电池、太阳能板的航标灯组成结构，具有运输、储存、安装以及日常维护工作简单易行的优点，节约了航标维护成本，减轻了工人的劳动强度。经过对比分析，采用发光二极管组成梅花状新光源，航标灯的视距和发光亮度由原来的2.5公里提高到了5公里以上，耗电量仅为原来的三分之一。与传统航标灯相比，HD系列太阳能一体化航标灯具有亮度高、耗能少、造价低等特点，符合节能环保、经济实用的时代要求。

HD系列太阳能一体化航标灯应用产生的经济效益

1、直接经济效益

航标维护工作是保证航标正常工作的重要技术手段，该项工作主要包括航标设置、调整、检查、保养、维修等内容。

标志自身维护节约的费用。根据长江干线上、中、下游航道维护单位提供的原使用的不同型号、不同规格航标及航标灯价格，航标灯使用情况，各种航标器材的性能特点、使用寿命以及太阳能一体化航标灯的市场价格，通过对使用的原航标灯和使用太阳能一体化航标灯两种情况的详细测算，长江干线全面推广应用太阳能一体化航标灯后，仅标志本身年节约费用为409.6万元。

节约的充电费用。使用铅酸蓄电池一般38天后，航标维护人员就必须乘坐航标船，到航标设置点对使用过的电池进行更换，并将换下的蓄电池带回到充电站进行充电。使用太阳能一体化航标灯，减少了更换蓄电池的频率、基础设施的投入，例如充电站房、蓄电池的储存、充电电耗等。每个蓄电池一次充电时间为12小时，每台充电机耗电量为0.6度/小时，经测算，长江干线全面推广应用太阳能一体化航标灯后，仅充电站费用年节约373.2万元。

航标维护船舶费用的节约。根据长江干线设置的航标座数、每座标志年更换蓄电池的次数、航标船航行速度、主机功率、单位能耗以及船舶艘班费用定额，通过统计分析，以平均每座标志蓄电池更换时间为0.5小时，每天更换6座标志的蓄电池，需3小时；每天航标船从驻地停靠点到更换蓄电池的标志船，再返回驻地一趟平均需要时间约为5小时，即以此基数对长江干线年设置的航标进行电池更换所需要的航标船艘班费用进行测算，航标维护船舶年节约费用为1025.2万元。

2、间接经济效益

提高船舶航行安全性，减少事故发生几率。长江航道狭窄、弯曲、水浅滩多，还有暗礁、沉船、渔栅等障碍物，水文气象条件复杂，船舶密集。由于太阳能一体化航标灯采用的是高光效、低能耗的新型灯器，具有灯光明亮、灯质正常，使用寿命长、能耗省、寿命期内无颜色变化、启动电流不大、性能稳定，与灯丝灯泡相比，有抗冲击和振动的能力好的特点，因此，使用该灯，提高了航行船舶在不良、复杂条件下了望人员的可视度，使了望人员能够及时发现来船，进行正确判断碰撞危险，及时采取正确的避让措施，避免碰撞事故的发生，从而提高船舶航行的安全性，减少了海损事故带来的经济损失。

节约能源、保护环境。长江航道年使用航标电源1.5万余只，以前每年产生各类废旧铅酸蓄电池约1万余只。废旧铅酸蓄电池在回收和再利用过程中如果处理不好，特别是稀硫酸（电解液）倒入下水道、河道和土壤中或露天堆放将会造成铅酸等有害物质流入水体和土壤，污染水源，给环境和人体健康造成极大的危害。而太阳能一体化航标灯利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，充分利用了太阳能可再生的特性，最大限度地避免了对环境的污染。

结论

从长江航标维护管理工作实际情况出发，对使用太阳能一体化航标灯的经济效益分析进行分析和测算，长江全线应用太阳能一体化航标灯后，可年节约维护费用1808万元；每座标志年节约费用为3404元。目前全国内河航道拥有发光航标灯21000余座，若以每座标志年节约费用3404元为基数进行推算，在全国内河航道全面推广应用太阳能一体化航标灯后，可年节约航标维护费用7148万元。

(作者单位：湖北工业大学)