住宅小区太阳能光伏及LED照明应用分析

　　国家《绿色 生态住宅小区建设要点与技术导则》实施的总体目标，是以科技为先导，以推进住宅生态环境建设及提高住宅产业化水平为总体目标，以住宅小区为载体，全面提高住宅小区节能、节水、节地、治污总体水平，带动相关产业发展，实现社会、经济、环境效益的统一。绿色生态小区建设应充分考虑绿色能源(如太阳能、风能、地热能、废热资源等)的利用，绿色能源的使用率应达到一定的水平。相关文件对应用太阳能光伏发电和风电技术及产品都做了较为明确的规定，要求利用太阳能光伏发电技术时，太阳能发电系统宜与小区的电网并网；利用风能时，应结合小区的空间景观合理布置，风力发电系统宜与小区的电网并网；
　　一、 应用简述大型生活社区或企业园区应用太阳能光伏发电产品以及结合使用高光效的绿色光源LED照明，符合国家节能减排政策要求，也更符合建筑节能的新要求，对改善人类生存环境、促进合谐社会的建设，提高社区建设、环保形象及生活品质，具有积极意思。同时，这种新的科技、环保景观已渐成绿色时尚的新亮点，已经得到城市规划、建设、业主以及民众的认可和积极参与。这几年，在国家政策及财政的大力引导支持下，我国太阳能光伏发电技术快速发展，产品价格也相应不断降低，其系统成本虽然没有达到平价上网的阶段，但也极大地释放了各行业对太阳能发电的应用需求，道路照明、小区户外公共照明以及屋顶光伏电站，其应用已经越来越多了。
　　二、 大型小区太阳能LED照明分类
　　1、太阳能屋顶并网发电系统；
　　2、小区户外公共区域太阳能照明（小型太阳能路灯或太阳能庭院灯）；
　　3、太阳能供电的地下车库LED照明应用；
　　4、小区广场、休闲等区域的太阳能LED照明、亮化；
　　5、太阳能供电的电梯间、楼道灯照明；
　　三、大型小区公共照明的太阳能LED应用方案
　　1、屋顶的太阳能光伏并网电站城市土地资源稀缺，利用屋顶进行太阳能发电是城市应用太阳能的最佳形式。屋顶光伏并网发电应用从设计、施工、使用等方面，相对离网发电及其他应用形式，具有装机容量设计灵活（基本不受负载量的影响）、投资少、发电效率高、占地少、施工简单快捷，更重要的是投资回收期短，这是为业主提供的最大价值，如果商业用电项目，在获得政府补贴后，投资回收期在4-6年，而发电系统正常情况下可以使用到20多年。屋顶光伏并网发电形式将是以后建筑应用光伏的最主要方式之一。
　　2、一体化太阳能路灯、庭院灯、草坪灯；一体化太阳能LED灯具，是将太阳能发电电池组件、储能蓄电池、LED照明产品及充放电控制与管理器安装在一个灯杆上，是一个典型的离网发电照明系统，较传统路灯增加了发电、储电单元。完全不依赖其他能源的补充可以保障一年四季的照明。如果道路或所照明区域要求可靠性高，为了保证照明率，可以引入市电或风电进行互补，可以有效改善冬季太阳能光辐射量不足而照明需求增大的矛盾。优点：安装方便、灵活，大大降低基础施工、电气设备、电缆费用，新能源科技节能景观效果突出，实用性强；缺点：由于太阳能灯具难免因现场条件制约，受楼体等建筑物及绿化的遮挡而影响其效能的发挥，尤其是冬季照明的可靠性降低。
　　3、太阳能集中发电、集中供电方式大型小区、企业园区都存在高层建筑对一体化太阳能灯具的遮挡，从而在冬季太阳角较低时，无法发电也不能保障正常照明，同时引发灯具内的铅酸蓄电池因长期亏电而提前失效，导致太阳能灯具整体性能下降。集中发电的小区户外照明方案，是将LED灯具替换传统灯具，采用常规照明供电方式通过敷设电缆来集中通过照明配电箱供电。将晶体硅太阳能发电组件集中架设合适的屋顶面上，比如在值班室门房屋顶、高层建筑的裙楼屋顶、车棚顶面等等。太阳能组件所发的直流电经过汇流后进入光伏设备间，通过控制器向蓄电池充电，晚上经过逆变设备向照明系统供电。主要功能简述：智能光控开、关灯。太阳能系统根据天亮（照度）程序，天黑自动开灯、天亮自动关灯，比市政使用的安装了天文数据的定时器更加精准和人性化，因为在阴雨天及等异常情况时，系统是按照亮暗程度控制的，不是按时间控制，与人的需要同步。市电后备功能。将原照明回路接入系统，当超长阴雨（雪）天时或电力不足时，切入市电供电，保障了照明的连续性。增加应急供电功能。采用UPS不间断供电技术与太阳能供电及市电互补技术融合，大大提高系统供电的可靠性。应急供电功能体现在市电为太阳能后备期间，突然中断后，系统将继续向负载提供应急供电。太阳能小区中，太阳能集中发电供电的优势，是利用在公共建筑屋顶或空闲建筑屋顶集中发电，不占用宝贵的土地资源，却解决了太阳能系统遮挡阳光问题；将原市电回路做为备用电源回路，当遇到超长阴雨天时投入使用，照明的可靠性得到大大增强，在光伏离网逆变器中引入UPS技术，通过软件控制，实现应急的供电模式。所以，本系统可以概括为光伏优先、市电备用、具有应急供电的新能源照明系统。由于引入了市电后备，所以在太阳能组件的配置上也可以适当减少容量，降低冬季对太阳能板的依赖从而减少夏季太阳能发电的浪费，从而在功能增强的基础上还有效提高了系统的经济性。
　　四、 小区用太阳能LED路灯设计重点按小区建筑的主题文化，来设计小区照明灯具的色彩与式样，与小区文化响应与建筑风格协调一致；按区域或时段需求设计灯具的亮度；在满足照明、景观亮化的基础上综合考虑系统的节能性、经济性。

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