云南光伏路燈系統(tǒng)應(yīng)安裝在無遮擋的區(qū)域,同時對未來可能的遮擋物進(jìn)行估計。確保無陰影的距離=高度×空間因子;光伏照明系統(tǒng)應(yīng)滿足四季的使用需求,弱化季節(jié)影響,提升太陽能輻射能量接收量,為此,需要設(shè)置適當(dāng)?shù)膬A斜角,選定佳傾斜角。
一、光伏照明系統(tǒng)的部件
?。?)云南光伏路燈電池按照結(jié)晶狀態(tài)可以分為結(jié)晶系電池和非結(jié)晶系電池兩大類。其中,結(jié)晶系電池是當(dāng)前市場上應(yīng)用廣泛的光伏電池,其又可以細(xì)分為單晶硅電池和多晶硅電池。單晶硅和多晶硅光伏電池使用時間較長,技術(shù)較成熟,電能轉(zhuǎn)換率較高,廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和大規(guī)模發(fā)電。但硅晶體制造成本較高,結(jié)晶系電池的生產(chǎn)工藝復(fù)雜,在生產(chǎn)中需要消耗大量能源,因此并沒有推廣到民營企業(yè)中。價格低廉、性能優(yōu)越的結(jié)晶系電池的替代品,如多晶硅薄膜和非晶硅薄膜得到了應(yīng)用和發(fā)展,在光伏電池行業(yè)應(yīng)用廣泛。
其中,非晶硅薄膜電池轉(zhuǎn)化率低,但造價更低,同時擁有重量優(yōu)勢,比較輕薄,適用于工業(yè)生產(chǎn);在生產(chǎn)過程中安全等級較高,無毒害作用,更具有開發(fā)潛力。非晶硅薄膜電池多用于小型照明或便攜式供電設(shè)備,在未來發(fā)展中擁有廣闊前景。
二、選擇與注意事項
現(xiàn)階段,市面上出現(xiàn)了很多種類的光伏電池,在電池選擇上需要格外注意,只有轉(zhuǎn)化率高、穩(wěn)定性較強(qiáng),并且輸出功率峰值低于0.05的電池才符合標(biāo)準(zhǔn)。在運(yùn)行過程中,云南光伏路燈輸出會受連接線纜的影響,在應(yīng)用光伏電池時,想要使光伏電池的發(fā)電效率高,就要正確連接電纜。
三、蓄電池
?。?)放電電流較小
蓄電池會長時間維持在放電狀態(tài),造成這一現(xiàn)象的主要原因是其具有高頻率的較長放電時間,但也會發(fā)生過度放電的現(xiàn)象。
(2)一次充電時間短
在白天陽光充足的情況下,蓄電池的一次充電時間為10 h左右,光伏系統(tǒng)很難在短時間內(nèi)完成快速充電,蓄電池會出現(xiàn)長時間的虧電情況。
?。?)受環(huán)境影響大
很多規(guī)模較大的光伏照明系統(tǒng)在運(yùn)行時會設(shè)置專門的電池存儲區(qū)域,為蓄電池提供良好的存儲空間;在一些小型光伏系統(tǒng),如太陽能路燈中,蓄電環(huán)境較差,季節(jié)溫差和晝夜溫差影響較大,蓄電池的壽命會明顯縮短。
?。?)蓄電池的應(yīng)用要點(diǎn)
蓄電池是云南光伏路燈系統(tǒng)的重要組成部分,是整個系統(tǒng)中不可缺少的能源部件。蓄電池可以在光照不足的情況下(如陰天和夜晚)持續(xù)供電,在白天陽光充足的情況下儲存電能,通常使用循環(huán)工作方式充電。在交流停電過程中,蓄電池需要發(fā)揮主導(dǎo)作用。
一般情況下,當(dāng)云南光伏路燈發(fā)電功率大幅度下降時,蓄電池可以起到緩沖作用,維持電壓的穩(wěn)定。常用的蓄電池包括鋰離子電池和氫燃料電池,需要結(jié)合實(shí)際需求選擇合適的蓄電池。
?。?)想要使蓄電池與太陽能方陣同時進(jìn)入工作狀態(tài),需要依據(jù)天氣情況有針對性地設(shè)置基本負(fù)載。在設(shè)計太陽能方陣時,不應(yīng)全按照低于平均天氣的時間段計算方陣數(shù)量,這會增加太陽能方陣的數(shù)量,導(dǎo)致超出需求,增加投入。
?。?)太陽輻射強(qiáng)度是蓄電池工作的決定性因素,如果太陽輻射強(qiáng)度過低,蓄電池會自動識別并對負(fù)載供電。太陽能方陣的能量要高于太陽平均輻射強(qiáng)度,使蓄電池得到電能,從而實(shí)現(xiàn)自動充電。
(3)如果想要減少惡劣天氣對蓄電池蓄電時間的影響,應(yīng)該應(yīng)用混合系統(tǒng),在惡劣天氣或冬季無法滿足蓄電池蓄電要求時,可采用備用發(fā)電機(jī)為蓄電池提供充足電能;在夏季可以停用備用發(fā)電機(jī)。
?。?)獨(dú)立系統(tǒng)方陣大小的計算依據(jù)是一年中采光差季節(jié)的采光,這樣能滿足蓄電池的蓄電要求,同時可以延長整個系統(tǒng)的使用壽命、減少維護(hù)成本、提升經(jīng)濟(jì)效益。
?。?)蓄電池蓄積電能的多少需要根據(jù)自身容量計算。采用并聯(lián)蓄電池組對時,應(yīng)控制蓄電池的數(shù)量,不應(yīng)超過4個。
?。?)在充電開始階段,如果采用大電流為蓄電池充電,在短時間內(nèi)會造成蓄電池電壓急劇上升,增加蓄電池風(fēng)險,充入的電量也無法完全儲存。
在電池電阻的影響下,蓄電池溫度會逐漸上升,增加使用風(fēng)險。因此,充電時應(yīng)采用小電流充電,避免電池發(fā)熱引發(fā)安全事故。在充電一段時間后,電壓平穩(wěn),可以采用較大電流充電,實(shí)現(xiàn)快速充電。當(dāng)電量即將飽和,接近過充點(diǎn)時,過高的電流會造成蓄電池?fù)p傷,此時應(yīng)降低電流,直至補(bǔ)充到額定變量,一般持續(xù)時間為10 min~3 h??刂葡到y(tǒng)處于檢測階段說明蓄電池已經(jīng)完成充電,此時電壓將復(fù)原為終止電壓,蓄電池處于飽和狀態(tài)。
?。?)研究人員通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),如果1個充電脈沖結(jié)束之后馬上出現(xiàn)另1個脈沖,電解液會有緩沖時間,電極中的氣泡能被除去,并且使電池壽命得到延長。
簡單來說,云南光伏路燈融合負(fù)電脈沖充電與脈沖充電,蓄電池能夠在短時間內(nèi)完成充電。研究人員還發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)的開關(guān)式充電法存在充電時間較長、電池在充電過程中溫度過高等弊端,應(yīng)用上述方法能解決這些問題。