太阳能路灯光伏电池选型研究毕业论文.doc

太阳能路灯光伏电池选型研究摘 要 全球性的能源短缺、环境污染、气候变暖等问题正日益困扰着人类社会，“寻求绿 色替代能源，实现可持续发展”已成为世界各国面临的共同课题。太阳能光伏不排放 CO2 和 SO2，也没有常规发电的噪音、固体废物和其他污染，是当前最重要的可再生能 源技术之一。随着太阳能发电技术的不断发展，太阳能路灯以环保、节能、安全等优 势成为城市道路照明行业的新宠，市场潜力巨大。在不同地区，诸如城市或乡村，对 太阳能路灯照明密度的要求不同，本论文主要通过研究太阳能路灯及太阳能电池的工 作原理，太阳能电池的基本特性。根据不同的要求主要从实用性和经济性方面考虑选 择出适合本地区需求的相应容量的太阳能光伏电池以及太阳能光伏电池配置。 关键词 ：太阳能路灯,光伏电池,优化配置 Study on the Selection of photovoltaic cells solar street lamp Abstraet Global energy shortages, environmental pollution, climate warming and other issues are increasingly troubled by the human society, "to find the green alternative sources of energy and achieve sustainable development" has become a common task facing all countries in the world. Solar PV does not emit CO2 and SO2, there is no noise of conventional power generation, solid waste and other pollution, is the most important renewable energy technologies. With the continuous development of solar power technology, solar energy street lamp to environmental protection, energy saving, security and other benefits to become the new darling of city road lighting industry, the market has great potential. In different regions, such as cities or rural areas, the density of solar street lighting requirements are different, this thesis by studying the solar lights and solar cell works, the basic characteristics of solar cells. According to different requirements, mainly from the practical and economic considerations demand for choice in the region suitable for the corresponding capacity of solar photovoltaic cells and solar photovoltaic cells configured. Keywords :solarl light, PV, optimization 2 目 录 1 绪论4 1.1 我国太阳能资源及分布4 1.2 国内外光伏发电发展现状4 1.2.1 世界光伏产业的新进展及应用特点4 1.2.2 我国光伏产业发展现状5 1.2.3 光伏电源的优势5 1.3 太阳能路灯的组成及发展现状6 1.3.1 太阳能路灯的组成6 1.3.2 太阳能路灯的发展现状6 1.4 论文的主要研究内容7 1.4.1 论文的研究内容7 1.4.2 论文的主要创新之处7 2 太阳能路灯的优化设计7 2.1 太阳能路灯的工作原理7 2.2 太阳能电池的特性与应用8 2.2.1 太阳能电池的结构及工作原理8 2.2.2 太阳能电池的基本特性9 2.2.3 影响太阳能电池输出的因素11 2.3 不同地区因地制宜选择相应的太阳能路灯配置11 2.3.1 太阳能路灯配置的一般步骤11 2.3.2 某花园小区太阳能路灯光伏电池的选型12 2.3.3 某地区太阳能路灯光伏电池的选型 12 2.3.4 某道路人行道太阳能路灯光伏电池选型研究15 2.3.5 3 结论16 参考文献18 致谢19 1 绪 论 1.1 我国太阳能资源及分布 我国幅员广大，有着十分丰富的太阳能资源。按接受太阳能辐射量的大小，全国大 致上可分为五类地区。一类地区 为我国太阳能资源最丰富的地区，年太阳辐射总量 66808400 MJ/，相当于日辐射量 5.16.4KWh/。这些地区包括宁夏北部、甘肃 北部、 新疆东部、 青海西部和西藏西部等地。 尤以西藏西部最为丰富， 最高达 2333 KWh/ （日辐射量 6.4KWh/） ，居世界第二位，仅次于撒哈拉大沙漠。 二类地区 为我国 太阳能资源较丰富地区，年太阳辐射总量为 5850-6680 MJ/，相当于日辐射量 4.5 5.1KWh/。这些地区包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、 青海东部、 西藏东南部和新疆南部等地。 三类地区 为我国太阳能资源中等类型地区， 年太阳辐射总量为 5000-5850 MJ/，相当于日辐射量 3.84.5KWh/。主要包括山 东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃 东南部、广东南部、福建南部、苏北、皖北、台湾西南部等地。 四类地区 是我国太 阳能资源较差地区， 年太阳辐射总量 42005000 MJ/， 相当于日辐射量 3.23.8KWh/ 。这些地区包括湖南、湖北、广西、江西、浙江、福建北部、广东北部、陕西南部、 江苏北部、安徽南部以及黑龙江、台湾东北部等地。 五类地区 主要包括四川、贵州 两省，是我国太阳能资源最少的地区，年太阳辐射总量 33504200 MJ/，相当于日 辐射量只有 2.53.2KWh/。 1.2 国内外光伏发电发展现状 1839 年法国学者贝克勒尔发现光伏效应， 1954 年美国贝尔实验室的三位科学家首 次制成实用的单晶硅太阳电池。在可再生能源中，太阳能光伏发电产业是全球发展最 快的新兴产业之一。最近 10 年太阳电池产量年平均增长率为 37%，最近五年的年平均 增长率为 45% 1.2.1 世界光伏产业的新进展及应用特点 4 1997 年，美国提出“百万太阳能光伏屋顶”计划，预计 2010 年完成。同年，日 本提出“新阳光计划” ，到 2010 年将生产 43 亿瓦光伏电池。同年，欧盟提出“百万光 伏屋顶计划”1999 年，德国实施“十万光伏屋顶计划” ，并实行低息贷款。近年发达 国家还制定了“光伏研发路线图” 。 在光伏应用和安装方面，德、日、美依然是世界上三个最主要的光伏应用市场。 2005 年全球安装太阳电池组件 1460MW，比前一年增长了 34%。德国安装 837MW，比前 一年增长了 53%;占世界安装量的 57%;日本安装 292MW，比前一年增长了 14%，占世界 安装量的 20%;美国安装 102MW，占世界安装量的 7%;欧洲其它地区安装 88MW，占世界 安装量的 6%;世界其它地区安装 146MW，占世界安装量的 10%。 1.2.2 我国光伏产业发展现状 1958 年，我国开始研究太阳电池。1971 年，首次将光伏电池成功应用于东方红 2 号卫星。1973 年，开始太阳电池地面应用。从上世纪 70 年代初到 80 年代末，由于 成本高，太阳电池在地面的应用非常有限。90 年代以后，随着成本的降低，太阳电池 向工业领域和农村电气化应用方向发展。市场稳步扩大，国家和地方政府开始制订光 伏计划。2002 年，国家发改委启动了“送电到乡”项目，使得中国的光伏市场迅速发 展起来，总装机容量从 2001 年的 23500KW 迅速增长到 2002 年的 45000KW，至 2003 年 达到 55000KW。20032005 年，受德国巨大的市场需求影响，国内光伏企业产能迅速 扩展，产量迅速增长。 1.2.3 光伏电源的优势 (1)可靠。光伏电源很少用到运动部件，工作可靠。目前己有数千套光伏系统的运 行经验，晶体硅的寿命可达 20 年以上， (2)安全、无噪声及其它公害。不产生任何的固体，液体和气体有害废弃物，噪音 几乎没有，无环境污染和公害问题。 (3)安装维护简单，运行成本低，适合无人值守等优点。 (4)兼容性好，光伏发电可以与其他能源配合使用，也可以根据需要而使光伏系 5 统任意增容。 (5)标准化程度较高，可由组件的串并联满足不同用电的需要，通用性强。 (6)太阳能无处不有，应用范围广。 1.3 太阳能路灯的组成及发展现状 随着我国太阳能技术的迅速发展， 太阳能灯具产品在环保节能的双重优势已经逐渐 显现太阳能路灯的应用也日见普及,太阳能发电在路灯照明领域发展已经日趋完善。 1.3.1 太阳能路灯的组成 太阳能路灯由以下几个部分组成：太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、光 源、灯杆及灯具外壳。 太阳能电池板是太阳能路灯中的核心部分，也是太阳能路灯中价值最高的部 分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送至蓄电池中存储起来。 在众多太阳 光电池中较普遍且较实用的有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池及非晶硅太阳能 电池等三种。在太阳光充足日照好的东西部地区，采用多晶硅太阳能电池为好，因为 多晶硅太阳能电池生产工艺相对简单，价格比单晶低。在阴雨天比较多、阳光相对不 是很充足的南方地区，采用单晶硅太阳能电池为好，因为单晶硅太阳能电池性能参数 比较稳定。非晶硅太阳能电池在室外阳光不足的情况下比较好，因为非晶硅太阳能电 池对太阳光照条件要求比较低。 太阳能灯具中,一个性能良好的充电放电控制器是必不可少的。 为了延长蓄电池的 使用寿命， 必须对它的充电放电条件加以限制,防止蓄电池过充电及深度充电。 在温差 较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿功能。 同时太阳能控制器应兼有路灯控制 功能,具有光控、 时控功能,并应具有夜间自动切控负载功能,便于阴雨天延长路灯工作 时间。 太阳能路灯采用何种光源是太阳能灯具是否能正常使用的重要指标，一般太阳能 灯具采用低压节能灯、低压钠灯、无极灯、LED 光源。 1.3.2 太阳能路灯的发展现状 6 随着太阳能光伏发电技术的迅猛发展,太阳能路灯很快在广大城市和农村得到了 推广和应用,尤其是在没有电网的农村得到广泛的重视,并且取得了成功。 同时,在许多 已经敷设了电力线路的城市道路上也开始安装太阳能路灯。 1.4 论文的主要研究内容 1.4.1 论文的研究内容 (1)结合当地的天气情况，选择出合适的光伏电池型号、数目、连接方式。 (2) 在不同地区，诸如城市或乡村，对太阳能路灯照明密度的要求不同，根据不 同的要求选择出适合本地区需求的相应容量的太阳能光伏电池。 (3 )从实用性和经济性两方面考虑选择出适应本地区的太阳能光伏电池配置。 1.4.2 论文的主要创新之处 通常生产厂家生产的太阳能路灯其配置是固定的，而不同地区根据不同需求对其 配置要求不同，若使用普通厂家生产的通用太阳能路灯配置，不仅会浪费一次能源， 还大大增加了经济开支。此论文通过研究选择出适合本地需求的太阳能路灯光伏电池 容量，既能节约资源，又能减少不必要的经济开支。 2 太阳能路灯的优化设计 2.1 太阳能路灯的工作原理 系统工作原理简单，其原理结构图如图 1，利用光生伏特效应原理制成的太阳能 电池，白天太阳能电池板接收太阳辐射能并转化为电能输出，经过充放电控制器储存 在蓄电池中，夜晚当照度逐渐降低至 10Lux 左右、太阳能电池板开路电压 4.5V 左右， 充放电控制器侦测到这一电压位后动作，蓄电池对灯头放电。蓄电池放电 10 小时后， 充放电控制器动作，蓄电池放电结束。充放电控制器的主要作用是保护蓄电池。 7 图1 2.2 太阳能电池的特性与应用. 太阳能路灯控制原理结构图 2.2.1 太阳能电池的结构及工作原理 太阳能电池通常由半导体硅材料制成。 其作用是把太阳能直接转换为直流形式的 电能，是光伏阵列中光电转换的最小单元。由于单个太阳电池的功率极小，因此一般 不单独作为电源使用。实际应用中是将许多单个太阳电池经过串、并联组合并进行封 装后构成太阳电池组件使用。光伏阵列就是由许多太阳电池组件经过相应的串、并联 后构成。 图2 硅太阳电池结构 图 2 所示的硅电池，它的基体材料为 P 型单晶硅，厚度在 0.4mm 以下。上表面层 为 N 型层，是受光层，它和基体在交界面处形成一个 P 一 N 结。在上表面上加有栅状 金属电极，可提高转换效率;另外，在受光面上，覆盖着一层减反射膜，它是一层很薄 8 的天蓝色氧化硅薄膜，用以减少入射太阳光的反射，使太阳电池对入射光的吸收率达 到 90%以上。 太阳电池的工作原理为:当太阳光照射 P 一 N 结时，在半导体内的电子由于获得 了光能而释放电子，相应地便产生了电子-空穴对，并在势垒电场的作用下，电子被驱 向 N 型区，空穴被驱向 P 型区，从而使 N 区有过剩的电子，P 区有过剩的空穴;于是就 在 P 一 N 结的附近形成了与势垒电场方向相反的光生电场。光生电场的一部分抵消势 垒电场，其余部分使 P 型区带正电、N 型区带负电;于是就使得 N 区与 P 区之间的薄层 产生了电动势，即光生伏电动势。当接通外电路时，便有电能输出。这就是太阳能电 池发电的基本原理。 2.2.2 太阳能电池的基本特性 （1）太阳能电池数学模型 当光照恒定时， 由于光生电流不随光伏电池的工作状态而变化， 因此在等效电路 中可以看作是一个恒流源。光伏电池的两端接入负载 R 后，光生电流流过负载，从而 在负载的两端建立起端电压 V。负载端电压反作用于光伏电池的 P 一 N 结上，产生一 股与光生电流方向相反的电流。此外，由于太阳能光伏电池板前后表面的电极以及材 料本身所带有的电阻率，当工作电流流过板子时必然会引起电池板内部的串联损耗， 故引入串联电阻 Rs。串联电阻越大，线路损失越大，光伏电池输出效率越低。在实际 的太阳能电池中，一般串联电阻都比较小，大都在 0.0013 欧之间。另外，由于制造 工艺的因素，光伏电池的边缘和金属电极在制作时可能会产生微小的裂痕、划痕，从 而会形成漏电而导致本来要流过负载的光生电流短路掉，因此引入一个并联电阻 Rsh 来等效。相对于串联电阻来说，并联电阻比较大，一般在 1K 欧以上。太阳能电池的等 效电路如图 3 所示 图 3 太阳能电池等效电路 9 （2）太阳能电池的 I 一 V 特性曲线 太阳电池的特性曲线可以表示为图 4 所示。 它表明在某一确定的日照强度和温度 下，太阳电池的输出电流和输出电压之间的关系，简称 I 一 V 特性。从图 4 可以看出， 该伏安特性曲线具有非线性，不可能为负载提供任意大的功率，是一种非线性直流电 源，其输出电流在大部分工作电压范围内近似恒定，在接近开路电压时，电流下降率 很大。 图 4 太阳电池的 I 一 V 特性曲线 太阳电池的额定功率是在以下条件下定义的:当日照 S=l000w/，太阳电池温度 T=25，大气质量 AM=1.5 时，太阳电池输出的最大功率便定义为它的额定功率，它对 应于图中的 M 点。太阳电池额定功率的单位是“峰瓦” 。曲线上的 M 点表示在相应日照 强度下太阳电池输出最大功率的位置，称“最大功率点(MPP)” 。 假定负载为纯电阻负载，和特性曲线相交于 M 点，则根据公式 R=V/I，可以画出 负载线为一条直线，其斜率由负载的阻值决定。根据图中所示特性曲线，定义如下几 个主要参数: 短路电流 Isc(short circuit current):当 V=0 时，对应的最大电流值: 开路电压 Voc(open circuit voltage):当 I=0 时，对应的最大电压值; 工作点(working point):负载线与伏安特性曲线的交点。 从图 4 可知， 特性曲线上任意一点均为太阳电池的工作点。 每一点都对应着负载 电阻从太阳电池处获得的功率， 即图中矩形 OIMV 所围成的面积。 当调节负载电阻的阻 值 R 时，总可以找到一点 M，对应的 I·V 为最大，此时，称 M 点为最佳功率点，也称 为最大功率点。为 MPP。这一点所对应的负载 R 为最佳负载电阻，P 功率为最大输出功 10 率。定义填充因子 FF=PMVoc·Isc(P=I×V);FF 是衡量太阳电池好坏的重要指标，越 大越好。 2.2.3 影响太阳能电池输出的因素 日照强度和温度是影响电池输出的重要因素，如图 5、图 6 所示。待添加的隐藏文字内容3 图 5 一定温度不同日照 图 6 一定日照不同温度 由以上两图可知，温度相同时，随着日照强度的增加，太阳能光伏电池的开路电 压几乎不变，短路电流有所增加，最大输出功率增加;在日照强度相同时，随着温度的 升高，太阳能光伏电池的开路电压下降，短路电流有所增加，最大输出功率减小，具 有负温度系数。此外，无论在任何温度和日照强度下，太阳能电池总有一个最大功率 点，温度(或日照强度)不同，最大功率点位置也不同。 2.3 不同地区因地制宜选择相应的太阳能路灯配置 2.3.1 太阳能路灯配置的一般步骤 （1）根据表查出该地区的平均日照时间 （2）计算负载日耗电量 （3）计算太阳能电池组件的总充电电流 （4）计算太阳能电池组件的功率 （5）由以上选择出合适的太阳能电池组件 （6）蓄电池、节能灯及控制器的选择 （7）根据当地特点选择合适的太阳能电池组件支架倾角 （8）防雷和接地 11 2.3.2 某花园小区太阳能路灯光伏电池的选型 设计要求:某花园小区，负载输入要求电压 12V 功耗 9 W，每天工作时数 10h，保 证连续阴雨天数 5 一 7 天能正常。 (l)根据查表 8 得知该地区年平均日照时间为 3.94h (2)负载日耗电量为（9÷12）×10=7.5(AH) (3)所需太阳能电池组件的总充电电流=1.05×7.5÷(3.94×0.85)=2.35A 在这里，1.05 为太阳能电池组件系统综合损失系数，0.85 为蓄电池充电效率。 (4)太阳能组件的最少总功率数=17.5×2.35=41.125W 在这里，17.5 为太阳能电池组件的输出工作电压 （5） 由此可知选用一块功率为 12W 和一块功率为 30W 的太阳能电池板串联即可， 查表 7 可知其中功率为 30W 的最佳工作电压为 17.4V, 最佳工作电流为 1.72A,开路电 压为 20.5V，短路电流为 1.89A，其组件尺寸为 5103525325.功率为 12W 的电池最 佳工作电压为 8.7V,最佳工作电流为 1.38A,开路电压为 10V，短路电流为 1.52A， 其组件尺寸为 2803450325。 （6）蓄电池选择 根据上面的计算知道，负载日耗电量 7.5AH。在蓄电池充满情况下，可以连续工 作 6 个多阴雨天， 蓄电池容量:7.5×6.6=49.5(AH)， 选用 1 台 12V 5OAH 的蓄电池就 可以满足要求了。 2.3.3 某地区太阳能路灯的选型 以某地区 1 月份为例:已知路灯的日耗电量为 2.7Ah，可以连续工作七天，计算步骤 如下: （1）某地区 1 月份平均峰值日照时数为 2.42 小时。 （2）所需要太阳能电池的输出电流为:1.05×2.7÷(2.42×0.85)=1.38A 1.05 为太阳能电池系统综合损失系数;0.85 为蓄电池充电效率。 （3）太阳能电池的最低输出功率为:17.5v×1.38A=24.15W。 17.5V 为太阳能电池组件的输出工作电压。 (4) 用峰值小时数法估算太阳能电池的输出功率 一般设计太阳能电池输出都是采用当地年均太阳辐射量，这样做不符合系统优化 设计原则。我们根据气象部门提供的该地区的逐月气象资料，以月为单位进行设计。 12 表 7 太阳能电池组件主要技术参数和尺寸 我们使用峰值小时数的方法估算太阳能电池的输出功率。太阳能电池的输出功率 是在标准状态下标定的。但在实际使用中，日照条件以及太阳能电池的环境条件是不 可能与标准状态完全相同。因此有必要找出一种可以利用太阳能电池额定输出和气象 数据来估算实际情况下太阳能电池输出功率的方法，峰值小时法是将实际的倾斜面上 的太阳辐射转换成等同的利用标准太阳辐射 1000w/照射小时数。如果先确定了每天 至少输出的安时数，又知道了峰值小时数，就可以确定电池的输出工作电流，用此电 流再乘以电池输出的额定工作电压即可得到输出功率值。 按此方法分别计算出全年各月的峰值日照时数和输出功率见表 9 如果以太阳最低辐射的 12 月为设计月，要使蓄电池每日充电至少 2.7AH，则太阳 能电池的输出功率则要 27W，这样其它月份都能保证。如果选择辐射最强的 6 月份为 设计月，则选择太阳能电池容量为 11W，这是不可取的，因为别的月份都无法保证。 我们确定 16W 的输出额定功率。这样 1 月、2 月、3 月、10 月、11 月、12 月份共 6 个 月存在风险。我们通过合理增加反光镜等措施来弥补自身功率输出的不足。 13 表 8 我国主要城市年平均日照时间及最佳安装倾角 表 9 某地区各月斜面太阳辐射及所需太阳能电池输出功率 （5）辅助反光镜的运用 在太阳能电池板的两侧各安装一块与电池板平面成 45。角的平面反光镜， 能明显提高太阳光线的收集能力，提高电池板的功率输出。这在一定程度上弥补了由 于额定功率输出不足而给 6 个低辐射月带来的风险。 运用 Lab View 监测系统实施监测， 由于每天太阳辐射自身的变化，会给对比测试带来误差。我们采取先测几天不遮挡反 光镜的充电情况，再测几天用黑布遮挡反光镜的充电情况，之后再测几天不遮挡反光 镜的充电情况。对有无反光镜进行平均值对比。选择 11 一 12 月份。监测时间为每天 的早 8:00 一晚上负载点亮(负载点亮后系统不再给蓄电池充电)，监测数据见表 9 通过对比可知反光镜不遮挡时蓄电池平均每日充电量为:2.97Ah;反光镜遮挡后蓄 电池平均每日充电量为:2.42Ah;由此可见，加反光镜后每日蓄电池充电提高 23%，达 到了平均每日充电超过日耗电的 2.7Ah. 14 表 10 反光镜与蓄电池充电量的关系 (6)辅助反光镜应用后路灯的日耗电量为 2.97Ah （7）所需要太阳能电池的输出电流为:1.05×2.97÷(2.42×0.85)=1.52A （8）太阳能电池的最低输出功率为:17.5v×1.52A=26.6W。 （9） 由此可知选用一块功率为 12W 和一块功率为 15W 的太阳能电池板串联即可， 查表 7 其中功率为 12W 的电池最佳工作电压为 8.7V,最佳工作电流为 1.38A,开路电压 为 10V，短路电流为 1.52A，其组件尺寸为 2803450325，功率为 15W 的电池最佳 电压为 8.7V, 最佳工作电流为 1.72A,开路电压为 10V，短路电流为 1.89A，组件 尺寸为 2803525325 （10）蓄电池选择 根据上面的计算知道，负载日耗电量 2.97AH。在蓄电池充满情况下，可以 连续工作 7 天，蓄电池容量:7×2.97=20.79(AH)，选用 1 台 12V 30AH 的蓄电池 就可以满足要求了。 2.3.4 某道路人行道太阳能路灯光伏电池选型研究 例:某道路人行道拟安装 LED 太阳能路灯， 灯高 5m， 路灯输入电压 24V， 功率 70W， 每天工作 8.5h，保证连续阴雨天数 7 天提供照明。试进行 LED 太阳能路灯设计。 1.太阳能电池选择 （1）查表得知该地区年平均日照时间 4.O4h。 15 （2）路灯日耗电量:(70÷24)×8.5=24.79(Ah) （ 3 ） 所 需 太 阳 能 电 池 组 件 的 总 充 电 电 流 :(24.79 × 1.05) ÷ (4.04 × 0.85)=7.58(A) 1.05 为太阳能电池组件系统综合损失系数，0.85 为蓄电池充电效率。 （4）太阳能电池的最低输出功率为:7.58×17.5=132.65W 17.5V 为太阳能电池组件的输出工作电压。 （5） 由此可知选用一块用一块功率为 12W 和两块功率为 60W 的太阳能电池板串联即 可，查表 7 其中功率为 12W 的电池最佳工作电压为 8.7V,最佳工作电流为 1.38A, 开路电压为 10V，短路电流为 1.52A，其组件尺寸为 2803450325，功率为 60W 的 电池最佳电压为 17.4V, 最佳工作电流为 3.45A,开路电压为 20.5V，短路电流为 3.79A，组件尺寸为 5253970325. (6)蓄电池选择 蓄电池容量:7.58× (7+l)=60.64(Ah) 选择 24V 一 70Ah 的免维护铅酸蓄电池。 3 结论 光伏照明系统是光伏发电系统的重要组成部分，也是研究的热点之一，具有很高 的实用价值。 应用太阳能给传统的灯具光源供电并不十分经济:一是目前太阳电池的转 换效率还比较低，所产生的能量有限，如果只是简单增加太阳电池的面积，成本太高， 不利于产品推广；二是对于地方目前所使用的太阳能路灯光伏电池配置都是由厂家生 产的统一规格的产品，而由于不同地方在温度、日照、环境等各个方面存在差异，使 用相同过的产品，不能做到因地制宜，在一定程度上大大浪费了资源。本文主要做了 如下工作来完成上述不足： （1） 利用辅助反光镜来增大太阳能电池的输出功率 （2） 根据不同地区的情况，计算出该地区使用太阳能光伏电池所需的电压、电 流、功率，由此通过查表选择出来最合适的太阳能电池组件，使其在经济 16 性和实用性上都达到最优化由于太阳能路灯是一个新兴产业,尚没有统、 完善的行业标准,各个厂家的产品质量参差不齐,所以建立太阳能灯具的行 业及国家标准,规范生产,提高系统的稳定性应该是目前太阳能灯具行业的 当务之急。 当然太阳能路灯的发展前景毋庸置疑,必将对国家的环保产业做 出巨大贡献。当前太阳能路灯虽然还只是在一些乡村道路等照明要求不高 的地区进行推广,但随着光伏行业的迅猛发展,太阳能电池的转换效率的提 高,成本的持续下降,以及国家对绿色可再生能源利用的重视程度越来越高, 太阳能灯具利用和发展的前景一定会更好。 17 参考文献 伊世明， 徐贵生， 高瑞林 一种智能型太阳能路灯的设计 太阳能， 2009， (2)： 2729 汤宁一种太阳能路灯的设计通信与广播电视，2008，(4)：7076 桑久强 太阳能路灯系统的优化设计及经济评估 石油石化节能， 2008， 19(1)： 3035 江晓浅谈太阳能路灯日用电器，2009，(8)：5152 余晓东关于新型太阳能路灯电源控制器的设计方案中国建设动态：阳光能源， 2003，(08M)：4041 6 黄国华太阳能路灯太阳能，2001，(4)：1718 7 孙世维，康宏伟太阳能路灯的设计与运行新能源，1997，19(2)：1517 8 昌金铭.国内外光伏发展的新进展.中国建设动态(阳光能源)，2007，(l): 2831. 9 张耀明.中国太阳能光伏发电产业的现状与前景.新能源与新材料，2007(l): 16. 10 赵争鸣，刘建政.太阳能光伏发电及其应用.北京科学出版社，2005:9599，257 11 桑野幸德.太阳电池及其应用.北京科学出版社，2000，5661 12 王建源，冯建设，袁爱民.山东省太阳辐射的计算及其分布.气象科技，2006， 34(1):98100. 13 刘恩科.光伏电池及其应用.北京科学出版社，1991:8195 14 中国气象科学数据共享服务网. 15 青岛决策气象服务网. 16 孟昭渊,高鹏.太阳能路灯的设置需要因地制宜.中国照明电器，2009， （5） ： 1520 17 鞠振河.太阳能路灯系统的优化设计.可再生能源，2007， （5） ：7983 18 马胜红，陆虎俞.太阳能与太阳辐射.大众用电，2006(2):3941. 1 2 3 4 5 致谢 经过了两个月的学习和查找资料， 在老师的悉心指导和严格要求下， 我终 于完成了太阳能路灯光伏电池选型研究的论文。从课题选择、开题报告到具体设 计，每一步对我来说无疑是巨大的尝试和挑战，也成就了我在大学期间独立完成的最 大的项目。记得在刚接到这个课题时，由于对论文的具体格式及内容不是很了解，我 都有些茫然不知所措。于是我给自己提出了第一个问题：设计好一个论文需要什么具 体的专业知识？带着这个疑问我开始了独立地学习。去图书馆查阅相关资料、上网去 了解太阳能路灯光伏电池的最新动向，渐渐头脑中关于该论题的概念清晰了起来。 在具体设计的过程中，感谢我的毕业设计老师，图书馆的老师以及和我一起做课 题的同学，正是有了他们的帮助才使我这篇稚嫩的设计日臻完善。每一次改进我都收 获良多，每一次修改后的成功我都能兴奋好长一段时间。虽然我的设计作品不是很成 熟，即使借鉴前人的很多资料仍然还有很多不足之处，但我仍然心里有一种莫大的幸 福感，因为我实实在在地走过了一个完整的设计所应该走的每一个过程，并且享受了 每一个过程。 本次设计让我对太阳能路灯光伏电池的认识又上升到了一个新的台阶，不论是对 今后的学习还是工作都有很大的帮助。