风光互补路灯系统简介

路灯是我们日常生活中最常见的东西，它给我们夜晚的生活带来光明，现代美观的路灯把城市的夜晚装点得多姿多彩。

但路灯是一个耗电大户，由于路灯的低压输电线路长，不仅路灯耗电，输电线路上的耗电也很大，特别是远离电源点的市郊公路和高速公路更是耗电大户。所以，我国很多市郊公路和高速公路都没安装路灯。实际上，市郊公路和高速公路没有路灯带来了许多安全问题。

风光互补路灯由太阳能电池板、小型风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等部分组成。由于白天日照充足时可能风小，夜晚没有日照时可能风大，所以风能和太阳能的互补性很强。具备了太阳能产品和风能产品的双重优点，弥补了风电和光电独立应用时的不足，是新能源综合开发和利用的完美结合。

目前，在欧洲、日本、美国等发达国家正在普及风光互补路灯系统。

本文将从以下几个方面介绍风光互补路灯的情况：

一、风光互补路灯的优点

1、经济效益好

由于路灯必须用埋地电缆供电，所以在离供电点超过三公里的公路，路灯的供电线路的建设成本很高，随着公里的延伸，还需要设升压系统，所以，在远郊的公路，路灯的供电线路成本高，线路上消耗的电能也多。而风光互补路灯不需要输电线路，不消耗电能，有明显的经济效益。

2、可作为普及新能源知识的好教材

目前，非常需要对民众进行环保和新能源知识的普及教育，风光互补路灯能最直接的向从们展示太阳能和风能这种清洁的自然能源的应用前景。

3、造型优美，可作为道路景观

风车在中国传统文化中是带来好运的吉祥物，造型优美的风车沿公路排列，迎风飞舞，将成为道路的风景线。

二、人们对应用风光互补路灯所担心的问题

1、安全性问题

担心风光互补路灯的风车和太阳能电池板会被风吹落到公路上伤及车辆和行人。实际上，风光互补路灯的风车和太阳能电池板的受风面积远小于公路指示牌和灯杆广告牌，而且，路灯的强度设计也是按抗12级台风的标准设计的，不会出现安全上的问题。

2、亮灯时间不保证

担心风光互补路灯受天气影响，亮灯时间不保证。风能和太阳能是最常有的自然能源，晴天阳光充足，而阴雨天则风大，夏天阳光照射强度高，而冬天风大，并且，风光互补路灯系统配有足够的储能系统，能保证路灯有充足的电源。

3、造价高

人们普遍认为风光互补路灯造价高。实际上，随着科技进度，节能型照明产品的普及，风机和太阳能产品的技术水平提高且价格降低，风光互补路灯的造价已接近常规路灯造价的平均水平。但由于风光互补路灯不消耗电能，所以，其运行成本远低于常规路灯。风光互补路灯在远离电源的道路上应用，其经济效益是明显的。

三、选用风光互补路灯要注意的问题

1、风机的选择风机是风光互补路灯的标志性产品，风机的选择最关键的是要风机的运行平稳。灯杆是无拉索塔，最担心因风机运行时的振动引起灯罩和太阳能支架的固定件松脱。选择风机的另一个主要因素就是风机的造型要美观，重量要轻，减小塔杆的负荷。

2、供电系统最佳配置的设计保证路灯的亮灯时间是路灯的重要指标，风光互补路灯作为一个独立供电系统，从路灯灯泡的选择到风机，太阳能电池及储能系统容量的配置都有一个最佳配置设计的问题，需要结合安装路灯地点的自然资源条件来进行系统最佳容量配置的设计。

3、灯杆的强度设计要根据选定的风机及太阳能电池的容量及安装高度要求，结合当地的自然资源条件进行灯杆强度的设计，确定合理的灯杆尺寸和结构形式。

四、使用风光互补路灯的意义

环保和节能是社会可持续发展的保证，风光互补路灯是集环保和节能为一体的产品，随着全球常规能源短缺情况的加剧，风能和太阳能这种清洁可再生的自然能源的利用将会普及，风光互补路灯将代表着未来路灯的发展方向。

五、主要技术路线

1、考察路灯系统安装地的太阳能、风能资源情况：当地年平均日照时数、1年中逐月平均日照时数、1年中逐月平均风速、台风情况等；

2、调查负载使用情况：路灯光源功率、光源性质、使用时间等；

3、太阳能光伏、风能发电系统的最佳配比：系统的优化设计问题；

4、太阳能、风能充放电控制系统设计：包括最大功率跟踪、光控、时控、风机的保护功率等；

5、负载光源的设计：以选择高光效、长寿命的光源为主，结合实际场合确定光源的显色性、色温等。

六、配置说明（以一个8-10米路灯为例）

太阳能板：单晶/多晶太阳能组件（60-100Wp）

风机：300-500W

蓄电池：免维护铅酸蓄电池

控制器：风光互补控制器

光源：

主灯：70w-120w陶瓷金卤灯/无极灯/专用节能灯/低压钠灯

辅灯：20w-30w专用节能灯/LED灯（或根据要求设计）

材质：金属结构（内外热镀锌喷塑）

工作时间：8-12小时（或根据客户要求任意设定时间）

温差范围：-20℃-60℃

根据客户所在地气象资料及具体要求设计配置。

风光互补路灯与普通路灯对比分析：

（100只10米路灯，每天照明12小时）

普通路灯

风光互补路灯

地区要求

需要供电网络

太阳照得到的地方，有适当风力资源的地方

人员管理

需专人维护

智能自动控制系统，无需专人维护

电站机房

建造一个专用的控制室、变电所、安装机组

不需要机房

施工安装

需要进行电缆沟的开挖，铺设暗管、管内穿线、回填等大量基础工程。安装、调试费用高

只需要一个水泥基础，用螺丝固定即可，施工周期很短，费用低

维护保养

需专人维护，若有一盏灯不亮就要检查整条线路，维修不便，费工费时

无需维护

设备寿命

设备平均寿命短

设备平均寿命长

年均维护维修成本

约9万

约5万

年电资源消耗

电费约22万（按当前电费标准）

无

安全性

存在材料老化、供电不正常、地面开挖损坏电缆、盗窃等危险，有火灾隐患

超低压、无危险、无火灾隐患

环保

路面开挖造成的尘土污染、交通堵塞，高压的输电线路除了有触电的危险外，高压电对周围空气会产生电离，造成污染，还要消耗能源

绿色环保、无污染、节能免维护

初始投资

180万

220万

十年总费用

490万

270万

结论：

使用风光互补路灯初始投资相当于普通路灯初始投资加一年运行费用，太阳能路灯十年运行总费用比普通路灯节约220万。市电供电系统的费用会随电路老化、电费涨价、电缆丢失、人工费用增加等原因越来越多，风光互补路灯系统运行费用很少，所以使用风光互补系统照明的社会、经济效益是非常显著的。

附录1（政策）：

谭仲池要求确保长沙市万元GDP能耗下降4%

2007-07-20

长沙是一个典型的能源缺乏型城市，多数矿产资源的储量有限，季节性缺水严重。昨天，长沙市委副书记、市长谭仲池在长沙市能源办调研时强调，要高度重视节能降耗工作，对能耗大、浪费多的企业和单位要点名曝光，长沙要努力创建全国节能试点城市，确保今年长沙市万元ＧＤＰ能耗下降4％。

长沙资源缺乏，能源生产总量不到消费总量的20％，电力、石油、液化气等重要能源的供给基本依靠市外调入，随着我市经济的快速发展，到2010年，长沙煤炭消耗量将达1000万吨，天然气消耗量将会达到9亿立方米，电力和石油消耗量将分别达到120亿千瓦时和180万吨，供需缺口巨大。

“各部门要加大执法力度，着力解决好当前节能降耗工作中的热点和难点问题。”谭仲池说，要从落实科学发展观的高度来提高认识，明确目标和措施，对能耗大、浪费多的企业和单位典型要揭露批评，形成节能降耗的良好氛围；要加大监管力度，督促整改到位。

为创建全国节能型试点城市，长沙将对全市开展查漏补缺。为鼓励节能，长沙特设了节能专项资金，支持重点节能技改项目。在现场办公会上，谭仲池还对风光互补路灯如何建设、专项资金如何管理等进行了具体指导。（作者：龙源李栋）

谭仲池市长到市能源办调研能源工作时

强调各项节能工作要常抓不懈

2007-7-29

7月19日上午，市委副书记、市长谭仲池在市政府办公厅副秘书长严凤枝，市经委党委书记、主任谢明德等人的陪同下，来到市能源管理办公室调研。他强调，节能减排的各项工作要常抓不懈，各级各部门要统一和深化对节能工作的认识，以科学发展观指导，从建立资源节约型、环境友好型城市的高度，把节能工作作为今年的政府八件实事之一来抓，确保年底完成节能工作各项目标。

　　会议首先听取了市经委党委副书记、副主任赵跃驷对我市现阶段能源工作的主题汇报。市发改委、市建委、市农办、市财政局、市交通局、市环保局、市统计局、市公用事业局、市政府研究室、市机关事务局、市质监局、市电业局等有关部门负责人参加调研会并分别发言。

　　谭仲池在详细听取各个部门的发言后对市能源办的工作给予了充分肯定：市能源办自成立以来，代表市政府对我市能源的管理、协调、统筹等各项工作发挥了积极的作用，取得了明显的成效，全市的节能工作有了好的开端，节能运行机制逐步建立和完善。他指出，各级各部门要统一和深化对节能工作的认识，以科学发展观为指导，从建立资源节约型、环境友好型城市的高度，进一步的明确节能工作目标，健全县（市）区的节能工作机构和设立专职的节能统计人员，落实好规划，加大投入，完善好能源执法机制。市能源办今后要突出抓好两方面的工作：一是要抓节能经验，做好正面宣传；二是要抓能耗大、浪费严重的反面典型。新闻媒体也要认真做好采访和调查，集中报道好节能减排中正反面典型，以此来营造我市节能减排的良好氛围。

　　谭仲池要求，各项节能工作要常抓不懈。会后，市能源办要协同好有关部门，根据本次会议确定的意见，开展好当前各项工作，要把今年的节能工作目标作为政府八件实事之一来抓，切实严格目标责任制，对未落实好节能目标的县（市）区，年底考核要给予扣分；重点能耗企业和单位要抓紧开展工作，确保年底能够完成节能目标。

　　谭仲池对市能源办提出的具体问题给予了明确意见，要求市能源办作为我市能源执法的牵头单位，进一步建立好联合执法机制；对橘子洲和新河三角洲，先期推广风光互补照明路灯；由市财政局整合分散的各项节能资金，统一由市能源办牵头对各项节能资金进行合理安排。

附录2（实例）：

风光互补每年节约电费10万元

最近一种新型的 “风光互补 ”能源型路灯落户金山区张堰镇的康德路，一条 1.7公里的路上共设了 56盏能源灯，一年可省电费 10万元。这种路灯的头上顶着发电风机，还有两块太阳能板，路灯就是依靠风能和太阳能来发光的。

在康德路上，这种“风光互补”能源型路灯正在运转着，不用挖地铺设电缆供电，利用光能和太阳能进行发电。安装这种路灯的科技公司工作人员告诉记者，风和日丽的日子里，采用全永磁悬浮轴承的风车叶片和太阳能光板，会通过控制器将风力与太阳能所发的电储存进蓄电池，这样可供三到五个晚上的照明。“而且只要有弱光、风速在 1.5米/秒的微风就能够启动发电。”工作人员说：“它可以做到风与光互补，哪怕一连多日阴雨，也不会影响到照明。”

有意思的是，路灯采集阳光时，太阳能光板可以根据当地所处的经度与纬度，自动调整到最适合吸收阳光的位置。路灯也不用人工开关，由智能控制器根据光线强弱自动开关，十分节能。

张堰镇城建办的有关负责人告诉记者，这种路灯每盏 25000元，比起普通路灯来仅贵 3000元左右。 “一般的路灯由于其照明辐射范围较小，两盏灯之间的间距只有 20米到 25米，这种路灯可以达到 35米，所以同样 1.7公里的道路上使用的路灯量也更少。 ”因为不用开沟埋设电缆，今后需要迁移路灯就可以直接搬走。张堰镇还有望在所有新开建的道路上使用这种新能源路灯。

风光互补路灯2.1元<普通路灯3.63元

2公里道路上的160多盏路灯，从来没有“吃”过一度电，更新奇的是它不是普通的太阳能灯，而是利用风能和太阳能互补发电来照明。这样的路在浙江还是第一条，在国内也很罕见，采用的是一种叫做风光互补性新能源系统的高新技术。

与普通路灯比，这个路灯家族新成员有两个特殊部位：灯的头顶上“戴”着一个小型风机，像大公鸡的鸡冠一样高高耸立；“腰”上则挂着两片小小的太阳能电板。每天风机和太阳能电板不断地把风能和光能转化成电能，储存在埋在灯杆底下的蓄电池。当夜晚来临，电池就自动放电把路面照亮，即使不刮风，也没有太阳，电池也能连续供电。

安装有这种神奇路灯的马路是慈溪工业园的主干道。这些灯是今年1月全面投入使用的。园区管委会负责人说，全国除上海的崇明岛有少量应用外，这里是目前全国唯一规模化使用的地方。投资700多万元的二期安装工程也将于下月启动，园区主要道路都要装上节能环保的路灯。

与普通路灯相比，这种灯的优势显而易见，不仅路面亮度要比普通灯亮，而且成本也比一般灯节约近一半。按当地行情算笔账，安装一盏普通路灯，包括安装费用、电网布置等最少也要9000元，按20年使用寿命算，平摊到每天费用约1.23元，加上每天所需3度电计2.4元，一天费用总共3.63元；目前这种新路灯每盏安装费用1.53万元，用电成本为零，按20年计算平均每天成本约2.1元。而且，这还没算及发电的成本，输电过程中的损耗、输电设备占用的土地等。

与纯粹的太阳能路灯比，这个路灯家族的新家伙也有很多优势。一盏纯太阳能路灯安装费用一般要3万元以上，而且碰到连续阴雨天气最多只能照明3天，在南方阴雨天气较多的气候条件下应用价值不高。而这种新路灯正好克服了这一缺陷，因为下雨的时候，往往风量比较充足，加之慈溪属沿海地区，平均风速达到每秒3米，很适合风力发电。