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风光互补路灯-中国农村能源行业协会理事李德孚见解

更新时间:2011-11-08

无论是在交通相对不太发达的农村,还是在交通高度发达的大中城市,越来越多的人们发现,安装在道路上的路灯出现了一些革命性的变化。除了常见的由灯杆和光源为主要部件组成的路灯,头顶风机、身装太阳能板的新能源路灯也越来越多地在装扮或丰富着城市和乡村的表情。
这种头顶风机、身装太阳能板的路灯便是近几年才出现并逐步获得推广应用的风光互补路灯。因该照明系统完全采用新能源为光源供电,在环境恶化、能源紧张、各国政府都高度注重节能减排的今天,风光互补路灯便以相对于传统路灯 “零排放、零污染”的绝对优势进入人们的视野,并以非常快的速度在乡村和城市获得应用:2006年,国内只有零星道路应用,发展到今天上规模的道路及工业园区已经开始使用风光互补路灯照明系统。

  在昆明环湖路上,记者看到转动的风机和迎光闪烁的太阳能板,使道路增添了许多生机,人们在感叹风光互补路灯带来美感的同时,也开始更多地关注风光互补路灯背后的许多细节。

  关注越多,疑惑、不解甚或置疑便多了起来。比如,它的价格、它的安全性和稳定性、这个行业的应应前景等等。

  为此,就风光互补新能源路灯方面的问题,本报驻北京记者记者采访了中国农村能源行业协会理事李德孚教授。

  “风光互补”是近年兴起的新事物

  记者:经过几年的市场培育,大风电、大型光伏发电在内业风生水起。风光互补,对于很多人而言,很陌生。

  李德孚:与单纯依靠风力发电或太阳能发电不同,“风光互补”指是同时利用风能和太阳能进行发电的系统,有太阳的时候可以通过太阳能电池来发电,有风的时候可以通过风力发电机来发电。风光都具备时,可以同时发电。因为风能和太阳能都是自然能源,具有昼夜差异和季节差异,比如中午的时候太阳好,夜里的时候风大;夏天的时候太阳好,冬天的时候风大,因此单独一种能源就不够稳定,而风能和太阳能恰好天然具有互补性,同时利用二者互为补充发电,可以大大提高发电系统的稳定性。

  自“十一五”初期, “节能减排”成为我国的一项国策开始,新能源的利用便以极快的速度进入人们的视野。大型风电行业和光伏发电行业受到国家政策的支持而迅速发展。而同时,一批同样致力于新能源事业的企业如中科恒源、宁波风神、广州红鹰、深圳泰码等开始切入中小型新能源供电领域,推出风光互补离网型供电系统。经过几年努力,目前,这些产品已经在电网延伸不到的偏远无电地区、城郊结合部、边防哨所及城乡道路照明等领域获得了大量的应用。

  经济、环保、稳定、安全,风光互补路灯优势无可比拟

  记者:我们注意到,目前一些城市的道路上,路灯照明有了一些新的变化。这些路灯上出现了一些新的部件,如转动的风机,还有太阳能板。

  李德孚:是的,这种新型的路灯便是“风光互补路灯”。它由风力发电机、太阳能电池板、控制器、蓄电池、光源、灯杆组成。风力发电机和太阳能电池板可以分别将风能和太阳能转换成电能,储存在蓄电池里,到了天黑以后,控制器可以自动接通光源和蓄电池,用蓄电池里的电能来照明。

  记者:这种路灯由风能和太阳能使路灯实现照明,也就意味着“节电”。您能不能帮我们算笔帐,与传统市电路灯相比?

  李德孚:我们以传统的市电路灯每盏250W~400W的路灯作参照。这种路灯实际耗电约为300W~500W,则每盏路灯每年需耗电1300~2200KWH。而风光互补路灯完全不用市电,相当于每盏灯10年内可节约用电13000~22000 KWH。

  不仅节电,节约了电费,风光互补路灯因使用新能源供电,能达到“节能减排”的效果。以替代250W传统市电路灯为例,每杆风光互补新能源路灯在10年内,可节约标准煤4308千克;减少排放碳粉尘2929千克;减少排放CO2 10736千克;减少排放SO2 323千克。

  记者:价格呢?风光互补路灯比传统路灯是不是要贵?

  李德孚:关于价格,行业内外人士都非常关注。大家觉得,从系统构成上看,增加了风力发电机和太阳能板,价格自然高出不少。实际上,这是一种误解。

  风光互补路灯工程造价主要受项目所在地业主的经济实力、配置要求以及气象条件、道路等级、照度要求、运输距离、施工难度、工期、付款方式及售后服务方式等综合因素影响。不同地区、不同配置的路灯项目,价格差别较大。

  在风光互补路灯行业,我们并不以单杆路灯的设备价格来进行比较,而通常按照10年期,每公里投资、运维成本来比较风光互补路灯项目与传统路灯项目。现阶段,在北京等风光条件一般的地区,风光互补路灯与传统路灯项目相比,其一次性投资基本持平;在甘肃、内蒙、海南等风光条件优秀的地区,风光互补路灯的一次性投资较传统路灯投资要便宜20%左右;而风光条件相对较弱的地区如长江中下游地区,其一次性投资将高出传统路灯投资20-25%。

  由于风光互补路灯是离网电源,不需要配电等投资;传统路灯除了灯杆和光源外,还需要另配供电系统,并且要挖沟、铺电缆等。因此,仅以单杆路灯的造价来对比两种路灯的价格不太合适。

  另外,我们还要注意的是,风光互补路灯节能减排效益非常明显,有传统路灯不可比拟的优势和特点,符合社会可持续发展的大趋势。

  记者:对于风光条件不太好的地方,如有梅雨季节的长江中下游地区,阴雨时间持续较长,路灯的亮灯时间怎么保障?系统的稳定性呢?

  李德孚:与同样是新能源供电的太阳能路灯相比,“风光互补”的优势就体现在这里,即其供电不是单纯地依靠风力或者太阳光。阴雨天时,风光互补路灯还可以通过风力发电机发电;而且“风光互补”自身备有蓄电池,可以储存较多的电量;此外,还可以通过“无级调光”技术,根据天气情况调节亮灯功率,确保亮灯时间。综合应用这些技术,“风光互补”路灯可以抵御20天以上的阴雨天,仍然能保持亮灯。实际上,这些技术已经过了实际情况的考验,如2008年湖南冬季冰灾,城区断了电,但安装在益阳高新技术园区的中科恒源风光互补路灯无一熄灯,说明系统的稳定性和可靠性没有问题,能禁受极端天气的考验。

  此外,“风光互补”路灯同时利用风能和太阳能两种能源供电,发电稳定性很高,而且“风光互补”路灯的主要部件风力发电机、太阳能电池板、控制器、光源的可靠性都非常高,只要选择优质的产品,并以系统集成技术总成而认真安装,“风光互补”路灯的稳定性甚至可以比传统市电路灯高。

  目前出现的“风光互补”路灯故障黑灯,绝大多数是选购了质量不合格的产品或者安装时没有达到系统集成技术要求造成的。

  记者:除了价格、稳定性外,人们也质疑其安全性问题。路灯上的风机和太阳能板万一被吹落下来会伤及行人和车辆。这是不是对系统安全性的一大挑战?

  李德孚:这个问题,市民不用担心,完全可以放心地在道路上行走。风光互补路灯的电压在36伏以下,没有触电危险,比市电路灯安全;而且风光互补路灯的设计,正规厂家的系统可以确保抵抗12级以上台风,风力发电机和太阳能电池板等主要部件,均经过了15级强风的测试。因此风光互补路灯是非常安全的。

  未来,风光互补路灯将实现对传统路灯的替代

  记者:在未来,风光互补路灯替代传统市场路灯,有没有可能?

  李德孚:环境的恶化、资源的日益匮乏已经严重制约了人类的生存发展,对新能源的研究和应用将不断地深入。大力开发风能、太阳能等清洁能源已经成为未来能源使用的必然趋势。但风能、太阳能各自存在诸如不稳定、成本高等因素。同时,二者亦有着较强的互补性,而风光互补发电系统正是二者的完美结合体,风光互补系统将太阳能和风能联合起来、使二者优劣互补。

  目前,利用太阳能和风能在不同的季节和时间上互补特点发展起来的风光互补发电照明技术已日臻完善,且正以前所未有的速度和力度迅速在全国推广,国内一些城市,一些高速公路、景观道路及工业园区等已开始规模化地使用风光互补路灯系统。

  随着科技的进步、节能型照明灯具的普及 ,LED技术、蓄电池技术的进步、风力发电机和太阳能光伏组件的技术水平提高且价格的降低,风光互补路灯的成本优势将会越来越明显,无论是建设投入费用、运行使用费用,还是产品可靠性、稳定性,“风光互补”路灯都会比传统市电路灯优越,再加上节能减排的要求越来越高,“风光互补”路灯在未来就有可能逐步取代市电路灯。