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摘 要：目前，可再生能源在保障能源供应，实现可持续发展等方面发挥了重要作用，而且越来越受到政府的关注。可再生能源路灯减少了大量常规能源的使用，间接地减少了污染物的排放，保护了我们赖以生存的环境。太阳能的使用使可再生能源的利用达到更大效益。太阳能电池板随着阳光的转向而动，使太阳能得到最大程度的利用。
一、引言
太阳能是地球上最直接最普遍也是最清洁的能源，太阳能作为一种巨量可再生能源（可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源），可以说是取之不尽、用之不竭。同时，也随着太阳能光伏技术的发展和进步，太阳能发电在路灯照明领域发展已经日趋完善。
为了实现太阳能的廉价应用，科学家和工程师们都在积极寻找着低成本的生产技术，柔韧的薄膜太阳能电池展示出巨大潜力。因为它们仅需要少量材料，通过卷到卷的工序处理就可以大批量生产。而市场占有率仅次于硅基太阳能电池的碲化镉薄膜太阳能电池，目前来看生产成本是最为廉价的。
不过，这些覆盖式太阳能电池往往需要一种能让日光穿过并到达碲化镉聚光层的透明支架材料，这也限制了媒介物对透明材料的选择性。如今，太阳能电池多采用柔韧的箔金属片作为支架材料，但金属箔基板架构里的碲化镉电池表现却不佳，利用效率低于8%。
二、太阳能光伏发电技术
早在1839年，法国科学家贝克雷尔（BECQURAL）发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差，这种现象后来被称为/光生伏打效应0。具体的说光生伏打效应就是当半导体材料受光照时，半导体材料内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当太阳光或其他光照射半导体的PN结时，就会在PN结的两边出现电压（叫做光生电压），使PN结短路，就会产生电流[1]。1954年美国科学家恰宾和皮尔松在贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳能电池，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。
三、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。如输出电源为交流220V或110V，还要配置逆变器。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，价格比单晶硅太阳能电池低。另外第二代太阳电池的研制，即将取得突破性进展，其核心部件是一种可粘接的薄膜，即薄膜太阳能电池材料[2]。
四、国、内外研究现状和发展动态
当前世界能源消费易化石燃料为主，其中中国等少数国家以煤炭为主，其他国家大部分以石油天然气为主。根据专家的预测，按照目前的消耗量，石油、天然气最多只能维持半个世纪，煤炭也只能维持一二百年。所以不管是哪一种常规能源，人类都面临的能源危机都日趋严重。因此，世界上许多国家都在提高能源的使用效率，开发可再生能源的使用迫在眉睫。在可再生能源的利用上展开了积极的探索和实践，这已经成为世界能源可持续发展战略的重点，成为大多数发达国家和部分发展中国家21世纪能源发展战略的重要组成部分。
就目前市场来说，只是有风能和太阳能结合但是两个装置分开的路灯，尚且没有将二者合到一起的新型发电装置。基于以上原因，我们得出了市场上需要这样一种新型路灯，来满足节约资源，高效利用资源的新型路灯。
五、太阳能路灯系统的工作原理
1.太阳能路灯系统工作原理：
白天，在光照条件下，太阳能电池组件产生一定的电动势，通过组件的串并联形成太阳能电池方阵，使得方阵电压达到系统输入电压的要求。再通过充放电控制器对蓄电池进行充电，将由光能转换而来的电能贮存起来。蓄电池充电到一定程度时，控制器内的自保系统动作，切断充电电源。晚间，太阳能电池板充当了光电控制器，启动控制器，蓄电池给照明灯供电，点燃照明灯。当蓄电池所储存的电能放完时，控制器要控制蓄电池不被过放电，保护蓄电池。凌晨，太阳能电池板又充当了光电控制器，启动控制器，切断照明灯电源，重新开始进行转化太阳能为电能的工作[3 ～5]。
2 青島市某循环经济示范村安装太阳能路灯系统的现状
山东省拥有丰富的太阳能资源，全年日照时数为 2200 ～ 3000h，辐射总量为 120 ～ 140 大卡/cm2（ 相当 于 170 ～ 200kg 标准煤燃烧所发出的热量[6]。该循环经济示范村位于即墨市郊区，是即墨市政府重点投资建设的新农村示范村。该村2009 年安装太阳能路灯 40 盏，总投资约 35 万，该段路长 1000m，宽 6m，采用两侧对称排列，每隔 50m设置一盏太阳能路灯。该村使用的太阳能路灯由北京三丰远科技有限公司设计，根据现场调研及问卷调查的反馈，该村的太阳能路灯在运行的 1 年内，照明光源稳定，亮度合适，没有出现灯具损坏的现象，基本达到设计使用要求。
六、太阳能路灯系统环境效益的分析与评价
1. 基于效益 - 费用的太阳能路灯系统环境效益的分析人类为了改善和恢复环境的功能或防止环境恶化，采取各种措施减少环境破坏和污染起的经济损失，给人类带来了效益，这个效益称为环境保护措施的效益。这是环境费用效益分析的主要对象，它包括环境改善带来的效益和直接经济效益。环境保护的直接经济效益主要是物料流失的减少，资源、能源利用率的提高，废物综合利用，废物资源化等的效益。环境改善带来的效益是环境污染或破坏造成经济损失的减少[7]。大自然中太阳能能源是太阳能路灯的能量来源，其能量来源的利用没有任何限制而且不需要投入费用就可直接获取，并且该能源绿色环保，在使用过程中不会产生任何污染，对于环境的改善有百利而无一害，因此使用太阳能路灯系统对于环境直接产生正效益，几乎无负效益。然而相对于普通电力系统来说，其能源的主要来源是电力，电力的来源是火电厂煤的燃烧使用，煤作为地球上不可再生资源，其来源有限，开采难度大，在能源的来源上就需要投入一大笔费用。其次在使用煤炭发电的过程中，还会对环境产生各类污染其中包括大气的污染，废水废渣的排放，这些污染直接对环境产生负效益。据相关统计，一度电可消耗煤360g，按1t 煤可产生 3.5t 的二氧化碳计算，按照能源替换计算可得该村的太阳能路灯系统在其工作寿命期内可减少排放二氧化碳 4t。
2.太阳能路灯系统环境效益的评价太阳能作为低碳能源，取之不尽，用之不竭，安装太阳能路灯系统既减少了对环境的污染，又提高了可再生能源的利用价值，同时太阳能路灯系统还美化了农村的环境，提高了农村居住环境的舒适度，符合国家对于新农村环境建设提方面出的要求。此外，该循环经济示范村位于即墨市重点投资自然旅游区，太阳能路灯的安装对于该旅游区的环境保护具有重大意义。
参考文献
[1]中国太阳能利用协会1新编太阳能产品设计与太阳能利用新技术新工艺实务全书[M]1北京：中国科技文化出版社， 2007： 699-7001
[2]马文会，戴永年，杨斌等1加快太阳能级硅制备新技术研发，促进硅资源可持续发展[J]1中国工程科学， 2005，增刊： 91-941
[3]陈尚武，陈敏，钱照明. 高亮度 LED 太阳能路灯照明系统[J].电力电子技术，2006，40（ 6） ： 43 -45.
[4]许嘉梁. 太阳能与太阳能路灯应用[J]. 灯与照明，2008，32（ 2） ： 28 -30.
[5]官国雄. 太阳能路灯在深圳城市公共照明的应用分析[J]. 光明工程学报，2006，17（ 2） ： 60 -61.
[6]黄同华. 山东省促进太阳能开发利用的模式[D]. 青岛大学硕士论文，2009.
[7]李国斌，刘卓，等. 环境影响评价中费用效益分析的方法[J].环境科学与技术，2002，25（ 3） ： 32 -35.
一、引言
太阳能是地球上最直接最普遍也是最清洁的能源，太阳能作为一种巨量可再生能源（可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源），可以说是取之不尽、用之不竭。同时，也随着太阳能光伏技术的发展和进步，太阳能发电在路灯照明领域发展已经日趋完善。
为了实现太阳能的廉价应用，科学家和工程师们都在积极寻找着低成本的生产技术，柔韧的薄膜太阳能电池展示出巨大潜力。因为它们仅需要少量材料，通过卷到卷的工序处理就可以大批量生产。而市场占有率仅次于硅基太阳能电池的碲化镉薄膜太阳能电池，目前来看生产成本是最为廉价的。
不过，这些覆盖式太阳能电池往往需要一种能让日光穿过并到达碲化镉聚光层的透明支架材料，这也限制了媒介物对透明材料的选择性。如今，太阳能电池多采用柔韧的箔金属片作为支架材料，但金属箔基板架构里的碲化镉电池表现却不佳，利用效率低于8%。
二、太阳能光伏发电技术
早在1839年，法国科学家贝克雷尔（BECQURAL）发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差，这种现象后来被称为/光生伏打效应0。具体的说光生伏打效应就是当半导体材料受光照时，半导体材料内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当太阳光或其他光照射半导体的PN结时，就会在PN结的两边出现电压（叫做光生电压），使PN结短路，就会产生电流[1]。1954年美国科学家恰宾和皮尔松在贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳能电池，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。
三、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。如输出电源为交流220V或110V，还要配置逆变器。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，价格比单晶硅太阳能电池低。另外第二代太阳电池的研制，即将取得突破性进展，其核心部件是一种可粘接的薄膜，即薄膜太阳能电池材料[2]。
四、国、内外研究现状和发展动态
当前世界能源消费易化石燃料为主，其中中国等少数国家以煤炭为主，其他国家大部分以石油天然气为主。根据专家的预测，按照目前的消耗量，石油、天然气最多只能维持半个世纪，煤炭也只能维持一二百年。所以不管是哪一种常规能源，人类都面临的能源危机都日趋严重。因此，世界上许多国家都在提高能源的使用效率，开发可再生能源的使用迫在眉睫。在可再生能源的利用上展开了积极的探索和实践，这已经成为世界能源可持续发展战略的重点，成为大多数发达国家和部分发展中国家21世纪能源发展战略的重要组成部分。
就目前市场来说，只是有风能和太阳能结合但是两个装置分开的路灯，尚且没有将二者合到一起的新型发电装置。基于以上原因，我们得出了市场上需要这样一种新型路灯，来满足节约资源，高效利用资源的新型路灯。
五、太阳能路灯系统的工作原理
1.太阳能路灯系统工作原理：
白天，在光照条件下，太阳能电池组件产生一定的电动势，通过组件的串并联形成太阳能电池方阵，使得方阵电压达到系统输入电压的要求。再通过充放电控制器对蓄电池进行充电，将由光能转换而来的电能贮存起来。蓄电池充电到一定程度时，控制器内的自保系统动作，切断充电电源。晚间，太阳能电池板充当了光电控制器，启动控制器，蓄电池给照明灯供电，点燃照明灯。当蓄电池所储存的电能放完时，控制器要控制蓄电池不被过放电，保护蓄电池。凌晨，太阳能电池板又充当了光电控制器，启动控制器，切断照明灯电源，重新开始进行转化太阳能为电能的工作[3 ～5]。
2 青島市某循环经济示范村安装太阳能路灯系统的现状
山东省拥有丰富的太阳能资源，全年日照时数为 2200 ～ 3000h，辐射总量为 120 ～ 140 大卡/cm2（ 相当 于 170 ～ 200kg 标准煤燃烧所发出的热量[6]。该循环经济示范村位于即墨市郊区，是即墨市政府重点投资建设的新农村示范村。该村2009 年安装太阳能路灯 40 盏，总投资约 35 万，该段路长 1000m，宽 6m，采用两侧对称排列，每隔 50m设置一盏太阳能路灯。该村使用的太阳能路灯由北京三丰远科技有限公司设计，根据现场调研及问卷调查的反馈，该村的太阳能路灯在运行的 1 年内，照明光源稳定，亮度合适，没有出现灯具损坏的现象，基本达到设计使用要求。
六、太阳能路灯系统环境效益的分析与评价
1. 基于效益 - 费用的太阳能路灯系统环境效益的分析人类为了改善和恢复环境的功能或防止环境恶化，采取各种措施减少环境破坏和污染起的经济损失，给人类带来了效益，这个效益称为环境保护措施的效益。这是环境费用效益分析的主要对象，它包括环境改善带来的效益和直接经济效益。环境保护的直接经济效益主要是物料流失的减少，资源、能源利用率的提高，废物综合利用，废物资源化等的效益。环境改善带来的效益是环境污染或破坏造成经济损失的减少[7]。大自然中太阳能能源是太阳能路灯的能量来源，其能量来源的利用没有任何限制而且不需要投入费用就可直接获取，并且该能源绿色环保，在使用过程中不会产生任何污染，对于环境的改善有百利而无一害，因此使用太阳能路灯系统对于环境直接产生正效益，几乎无负效益。然而相对于普通电力系统来说，其能源的主要来源是电力，电力的来源是火电厂煤的燃烧使用，煤作为地球上不可再生资源，其来源有限，开采难度大，在能源的来源上就需要投入一大笔费用。其次在使用煤炭发电的过程中，还会对环境产生各类污染其中包括大气的污染，废水废渣的排放，这些污染直接对环境产生负效益。据相关统计，一度电可消耗煤360g，按1t 煤可产生 3.5t 的二氧化碳计算，按照能源替换计算可得该村的太阳能路灯系统在其工作寿命期内可减少排放二氧化碳 4t。
2.太阳能路灯系统环境效益的评价太阳能作为低碳能源，取之不尽，用之不竭，安装太阳能路灯系统既减少了对环境的污染，又提高了可再生能源的利用价值，同时太阳能路灯系统还美化了农村的环境，提高了农村居住环境的舒适度，符合国家对于新农村环境建设提方面出的要求。此外，该循环经济示范村位于即墨市重点投资自然旅游区，太阳能路灯的安装对于该旅游区的环境保护具有重大意义。
参考文献
[1]中国太阳能利用协会1新编太阳能产品设计与太阳能利用新技术新工艺实务全书[M]1北京：中国科技文化出版社， 2007： 699-7001
[2]马文会，戴永年，杨斌等1加快太阳能级硅制备新技术研发，促进硅资源可持续发展[J]1中国工程科学， 2005，增刊： 91-941
[3]陈尚武，陈敏，钱照明. 高亮度 LED 太阳能路灯照明系统[J].电力电子技术，2006，40（ 6） ： 43 -45.
[4]许嘉梁. 太阳能与太阳能路灯应用[J]. 灯与照明，2008，32（ 2） ： 28 -30.
[5]官国雄. 太阳能路灯在深圳城市公共照明的应用分析[J]. 光明工程学报，2006，17（ 2） ： 60 -61.
[6]黄同华. 山东省促进太阳能开发利用的模式[D]. 青岛大学硕士论文，2009.
[7]李国斌，刘卓，等. 环境影响评价中费用效益分析的方法[J].环境科学与技术，2002，25（ 3） ： 32 -35.