引言
在节能成为主题词的今天,发光标识以及标识的照明所涉及的能耗问题自然会越来越受关注。而最为“绿色”的能源无疑就是太阳能了。但是,太阳能的利用却远远还没有达到理想的普及程度,特别是广告标识能源方面,更是还有相当长的路要走。这当中的原因是多方面的,技术的相对不成熟,前期投入过多也是一个重要的原因。无论如何,我们希望更多的业内人士能逐渐建立起节能的意识,希望我们这个行业越来越“绿色”。
太阳能——广告照明的绿色能源
丰富的太阳辐射能是重要的能源,是取之不尽、无污染、廉价的能源。随着科学技术的发展,太阳能资源开发与利用正越来越受到各国的重视。
近年来,我国光伏产业在国家大型工程项目、推广计划和国际合作项目的推动下迅速发展。到2007年年底,全国光伏系统的累计装机容量达到10万千瓦,从事太阳能电池生产的企业达到50余家,太阳能电池生产能力达到290万千瓦,太阳能电池年产量达到118.8万千瓦,超过日本和欧洲,并已初步建立起从原材料生产到光伏系统建设等多个环节组成的完整产业链,特别是多晶矽材料生产取得了重大进展,突破了年产千吨大关,冲破了太阳能电池原材料生产的瓶颈制约,为我国光伏发电的规模化发展奠定了基础。
太阳能取之不尽用之不竭,作为21世纪最具发展潜力的绿色再生能源,太阳能的综合利用就成了人类发展过程中的一个重大科学命题。当今世界,石油、煤炭、天然气等主要能源正面临资源枯竭的危险,同时,环保压力也在不断增加,因此,环保、节能已经成为世界范围内各行各业努力追求的目标。太阳能是一种清洁的绿色能源,半导体发光二极管(LED)也是一种环保、节能、高效的固态电光源。
在过去的一百多年中,照明光源经历了三个重要的阶段:白炽灯,荧光灯,HID 灯。其中白炽灯是第一代光源,荧光灯是第二代光源,高强度气体放电灯是第三代光源(HID)。如今在照明界具有广阔的发展前景的LED光源被称为第四代光源。 LED作为新颖的半导体光源,具有寿命长、发光效率高、功耗低、启动时间短、结构牢固等特点。
把太阳能发电原理应用于广告灯箱的制作领域,利用太阳能替代传统的电力照明,配合使用LED,就可以让普通灯箱瞬间变成最具现代气息的高科技太阳能广告灯箱。这一技术的普遍应用不仅成功解决了户外灯箱电源布线的安装难题,也为广大的创业者提供了更广阔的创业空间。
太阳能灯箱就是把太阳能作为动力光源,让灯箱的使用寿命更长、安装维护更简单、表现形式更多样高科技创新技术。太阳能电池板可有效使用超过25年,无需辅设线路,安装方便,既节能,又环保;太阳能蓄电池采用阀控密封胶体蓄电池,保证了户外使用的安全性及耐候性。
把太阳能集热板与广告灯箱的LED相结合,利用太阳能作为广告灯箱的照明光源,使广告灯箱在制作方法上登上了一个新的发展台阶,也使我们的社会及人类发展进入了一个节约能源减少污染的新时代。太阳能安全可靠,无需日常维护,无须电力增容,运行故障低,触电火灾少,施工费用小,拆卸容易,移动方便,无后续服务压力。节能省钱、用途广泛的太阳能广告灯箱制作项目十分适合现有广告灯箱加工厂(店)、装饰装璜公司、广告公司、中小企业、私营企业进行生产使用。
1.太阳能光伏发电的原理
太阳能光伏发电是依靠太阳能电池组件,利用半导体材料的电子学特性,当太阳光照射在半导体PN结上,由于P-N结势垒区产生了较强的内建静电场,因而产生在势垒区中的非平衡电子和空穴或产生在势垒区外但扩散进势垒区的非平衡电子和空穴,在内建静电场的作用下,各自向相反方向运动,离开势垒区,结果使P区电势升高,N区电势降低,从而在外电路中产生电压和电流,将光能转化成电能。太阳能光伏发电系统大体上可以分为两类,一类是并网发电系统,即和公用电网通过标准接口相连接,像一个小型的发电厂;另一类是独立式发电系统,即在自己的闭路系统内部形成电路。并网发电系统通过光伏数组将接收来的太阳辐射能量经过高频直流转换后变成高压直流电,经过逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的正弦交流电流。而独立式发电系统光伏数组首先会将接收来的太阳辐射能量直接转换成电能供给负载,并将多余能量经过充电控制器后以化学能的形式储存在蓄电池中。
2.LED照明的优点
LED半导体照明光源除具有使用寿命长、发光效率高、体积小、重量轻、环保安全可靠等优点以外,还有一个显著优点就是由于LED启动电压和工作电压一致,所以不需使用镇流器。这样在节省成本和能耗的同时,也大大缩短了通断电的响应时间。
3.太阳能与LED照明的结合
太阳能光伏发电技术能与LED照明完美结合的关键在于两者同为直流电、电压低且能互相匹配。因此两者的结合不需要将太阳能电池产生的直流电转化为交流电,因此大大提高了整个照明系统的效率。同时,借助于并网技术或利用蓄电池充放能量,使其优势更加明显。随着相关技术的深入研究,LED的发光效率正在不断提高,超高亮度的LED将要问世,势必会取代普通照明电光源,并大量节约能源且无污染。
由于LED的工作电流是直流,且工作电压较低。太阳电池将光能转化为直流电能,且太阳电池组件可以通过串并联方式组合得到实际需要的电压。这些特点恰好与LED相匹配,两者结合将获得很高的能源利用率、较高的安全性能和可靠性,实现节能、环保、安全、高效的照明系统,实现十分完美的结合。
关于太阳能广告制品:
太阳能标牌的寿命问题。
太阳能板的寿命
太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置,矽系列太阳能电池发电是目前发展最成熟的,太阳能电池优劣、寿命就主要取决于矽片。目前矽片按材料的结晶类别一般分为三种:单晶矽、多晶矽和非晶矽。单晶矽光电转换效率最高,量产时其效率都能达到15%,在大规模应用和工业生产中占据主导地位,价格偏高。多晶矽、非晶矽效率只有10%左右。相比较而言,非晶矽成本最低,弱光效应好,但非晶矽光电效率衰减快,稳定性不高,因此在户外产品应主要选择单晶矽的太阳能电池。大量实验数据表明:单晶矽电池寿命长达15年以上,而且15年后其光电转换效率仍能达到最初的85%。
LED的寿命
LED作为一种新型光源在各个领域得到越来越广泛的应用,究其原因无不外乎以下几点:1.寿命长,就目前各个区域各个品牌生产商量产的LED芯片来说,其最长工作时间普遍达到10年以上,而且是连续工作。 2.节能,LED的电光能量转换率是普通白炽灯的5-8倍,获得同样的光照亮度能节省60%以上电量。
电池的寿命
太阳能产品设计原理中都是要将光能转化为电能后储存,以作后备,在无阳光照射情况下,由储能设备续电。储能设备目前主要有三大类:电池储能、电容储能、电感储能,其中电池储能因为容量大、体积小、成本便宜等优点相对使用比较广泛。作为太阳能标牌是适合用电池储能的。储能电池即蓄电池,它根据内部材料又划分为铅酸电池、镍氢电池、锂电池等几个类别。符合交通户外环境的电池要属镍氢和锂电,因为相对而言它们在高低温特性、容量体积比、环保、寿命方面是优于铅酸电池的。如果以保持60%容量统计铅酸电池循环次数在400次左右,镍氢电池在500次左右,锂电在600左右。在这里所谓的循环次数是指把电池全冲全放,满作为一个周期。而实际上太阳能标牌需考虑阴雨天因素,电池是大部分时间在放掉1/5电量时就充电的,这种浅放浅充的浮充电状态的工作方式是可以大大延长电池使用年限的。即便这样,太阳能标牌如果采用锂电照常规使用,寿命也只有4年左右。
从太阳能标牌的以上几个主要组成部分可以分析出:电池是制约其寿命的瓶颈。该类产品的电池应该注重防潮的同时,应该方便更换。
太阳能广告灯箱
广告宣传系统是目前社会经济活动的重要组成部分,也是城市一道靓丽的风景线。太阳能灯箱充分与LED光源结合,安装方便,一次到位,无需铺设线路,具有高效节能、体积小巧、光线柔和、维护简单、使用寿命长的突出优势。由于不受市电线路的限制,配置灵活,目前可广泛应用在广告宣传栏、大型户外广告宣传牌、广告灯箱、公交站牌等项目上。太阳能广告灯箱所用的太阳能电池板为高效单晶矽电池组件,所采用的蓄电池为具有深度循环功能的胶体电池。胶体电池100%循环寿命400次以上,80%循环寿命600次以上,70%循环寿命1000次以上。该太阳能灯箱每天可工作8~9小时,也可根据客户要求延长或缩短亮灯时间。白天自动充电,晚上自动亮灯,可在连续4~5日阴雨天情况下正常工作。
太阳能灯箱利用太阳能供电,采用亚克力导光板将LED光转换为前后两面发光的面光,达到降低功耗的目的。太阳能灯箱具有下述优点:安装方便,无需挖沟布线;节省施工费用,无需电力增容;使用方便灵活,灯箱易于搬迁;使用安全,触电火灾从此无忧;寿命长、易维护、开关自动控制;使用可再生能源,绿色环保。
太阳能广告牌
/太阳能广告牌是新一代绿色电子广告宣传照明产品,是传统产品替代物。产品有便携式,楼顶、壁挂、室内,户外安装等款式。工作原理是利用太阳能电池板将太阳光能转换为电能储存到蓄电池内。由光控或时控制开关将储存在蓄电池的电能释放出来点亮LED光源(可采用多种光源)。也可采用风、光相结合方式进行吸收能源进行供电。
独立小型太阳能光伏发电系统;太阳能光伏电池组,蓄电池以及控制系统等组件。全自动控制(光控/时控),多种自动控制方案;应用于车站、港口、商业广场、公司招牌广告、轮船上等单位场所。
太阳能广告牌产品优点:无需拉电源,低压直流供电安全、搬迁容易、自动控制、一般无需维护!
太阳能广告牌产品优点:
1、使用安全:触电火灾从此无忧。
2、寿命长、易维护:长期无须更换灯管,开关自动控制。
3、使用方便灵活:灯箱易于搬迁。
4、安装方便:无需挖沟布线,节省施工费用。
5、节省开支:无须电力增容,免去电力部门公关。
6、能源零成本:取之不尽,用之不竭。
7、绿色环保:可再生能源,不会威胁人类和破坏环境。灯箱可以安放在城市任何阳光能照射到的大道边、加油站、机场等需要广告的地方。灯箱采用不锈钢材料制造,造型美观,经久耐用,也可以根据用户需求定制。广告牌的寿命可以达到15年以上(除蓄电池需3-5年更换一次),电池板寿命更可达到20年以上。
太阳能光伏独立发电系统的设计需要考虑的六大因素:
1、 太阳能发电系统的使用场所,以及该地日光辐射情况;
2、 系统的负载功率;
3、 系统的输出电压、电流;
4、 系统每天需要工作时间;
5、 遇到阴雨天气,该系统持续供电时间;
6、 负载的情况(纯电阻性、电容性还是电感性),启动电流大小等等。
太阳能多功能广告灯箱
目前节能环保、倡导绿色能源在世界范围内受到广大关注与高度重视。而地球上的资源是有限的,废品回收再利用意义重大。对废品资源进行充分的回收再利用,是防止资源再流失、能源再浪费、环境再污染的有效途径。目前,国内外有诸多种类的废品回收装置,本产品将废品回收与节能环保、广告宣传结合起来的创新产品,在环境保护及能源战略方面都具有重大意义。
产品特点
1.将LED高亮度灯源按点阵式背投光技术应用在箱体广告箱灯源制做上,使箱体发光效果更加均匀。
2.在控制方面,采用PWM恒压充电模式,保护蓄电池不被过充电且充分利用能理;对蓄电池具有过压保护、反接保护、过放报警,并对太阳能电池组具有反接保护
3.本产品上设三至四个废品孔达到分类回收,可设计成方形、圆形、三角形艺术形。适合城镇、街道、店内室外、楼道、墙角的分散收集,达到美观、环保双结合。
4.箱体材料上选用不锈钢,造型美观。
5.安装方便,无需电力增容及挖沟布线;使用方便灵活,灯箱易于搬迁;使用安全,触电火灾从此无忧;寿命长、易维护、开关自动控制;使用可再生能源,绿色环保。
6.将广告宣传与环保相结合,在广告宣传、环境保护及能源战略上都具有重大意义。
太阳能大型广告牌
大型广告牌作为户外广告牌的一种,主要安装在公路,包括高速公路、城市公路、立交桥等主要路段旁,大型广告高大、醒目,可以达到极佳的广告效果。高炮自问世以来,其实用的广告效果一直受到户外广告业主的青睐。
户外大型广告牌的安装受诸多因素限制,在远离电网的地区,大型广告在晚上失去其广告宣传的功能。太阳能高炮利用太阳能电池板,白天在有阳光的情况下利用太阳光给蓄电池充电,晚上当光线变暗,蓄电池向高炮所用的灯具提供电能。太阳能高炮系统采用高效单晶矽电池组件,可有效使用二十年;所采用的蓄电池为具有深度循环功能的太阳能专用电池,灯具为大功率LED,亮度高,使用寿命长。
太阳能利用相关报道
据报道,2010年全球太阳能需求将增长40%以上,同时,太阳能电池和模块制造商也将获得20%的产业平均利润率。
报告称,14个主要的太阳能电池Cell和模块制造商的利润率表现,2006年第一季度到2008年第四季的平均获利可达15%,但2009年第一季则急剧下降到亏损10% ,一直到2009年第二季尚呈现亏损。主要造成产业亏损的原因为西班牙再生能源回购费率(Feed-In-Tariff)的改变,全球经济危机以及信贷紧缩造成需求紧缩等。在2009年上半年,生产能力过剩和整个供应链的供过于求,造成太阳能发电系统的平均价格降幅达25%以上。
然而低价格的刺激,较为容易的融资环境,以及需求的多样化,加上各个国家及区域新的奖励政策推出,让主要的厂商在2009年第三季顺利转亏为盈。
奖励政策主要在于通过提高安装太阳能系统的经济价值的方法而增加需求。但另一方面,在许多消费者担心奖励政策会改变的情形之下,也有许多需求是在补贴政策改变或取消之前提前发酵。
德国新政府将进一步降低再生能源回购费率(FIT),将是一个需求再持续增长的重要指标。整体而言,在德国、意大利、日本、美国、法国、中国及其他地区的奖励措施的变化或更新,将会让2010年全球太阳能需求增长40%以上。据预测,2010年太阳能电池和模块制造商应该可以看到20%的产业平均利润率。
不论是欧盟、美国、日本等国家的公共建设都积极采用“绿色能源”与“绿色照明”做为公共照明之用,虽然政府带头,但太阳能真要成为未来能源供应的主力,还是得靠普通大众的采用。
2010年的上海世博会不仅是大规模光伏建筑一体化并网电站的展示与示范应用舞台,而且各种结合太阳能技术应用的景观与展示也在规划之中,如太阳能路灯、太阳能庭院灯、太阳能草坪灯、太阳能电子显示屏、太阳能雕塑、太阳能喷泉、太阳能售货亭、太阳能冰吧、太阳能报刊亭、太阳能移动厕所、太阳能公交候车亭、太阳能售货亭和太阳能游船等。
世博会上的大规模太阳能技术应用和各种太阳能科技展示使人们能够体验到太阳能技术给人类生活带来的变化,并充分反映出世博会关注应对全球气候变化和人类社会可持续发展等热点问题,体现“城市,让生活更美好”主题,促进太阳能等新能源技术推广应用。
太阳能资源利用存在的问题
1、太阳能产品价格偏高,阻碍了市场广泛推广
太阳能资源利用的相关产品价格仍偏高,阻碍了太阳能产品的市场推广。而事实上对日照条件较好的偏远山区来说,更应该推广使用太阳能产品。
2、太阳能资源利用缺乏相关法规
我国历来重视可再生能源的开发与利用,2008年颁布了可再生能源法,但目前急需落实太阳能资源开发利用的激励政策和实施细则。
3、光伏产业的发展需要政府支持
随着我国光电技术的不断发展以及国外先进技术的引进,我国在光电器件加工设备、技术人员的配备等方面已接近国际先进水平,光伏、太阳能电池等太阳能利用关键技术手段已日趋成熟,转换效率得到一定的提高,已完全具备批量生产能力。但目前国内市场尚未形成,需销往欧美等国,因此目前仍然存在较大风险,需要政府的大力支持和推广。
4、太阳能产业的发展缺乏相关的产业链
太阳能产业的发展,必然会涉及到电网建设、房屋建设、物业管理等相关产业。我国缺乏太阳能产业与其相关产业的统筹规划和安排,没有形成紧密的产业链,导致我国虽然具有太阳能电池板等光伏产业的生产能力,但所生产的产品只能销售到欧洲等国外市场,国内市场还远未打开,从而形成“中国把绿色卖给国外,把污染留给自己”的现象。急需政府出台相应的政策,尽快引导产业链的形成,培育、壮大国内市场,使太阳能资源成为我国重要的新能源之一。
太阳能资源利用的对策及措施
太阳能资源的开发与利用已迫在眉睫,目前太阳能资源开发及利用的瓶颈问题已不再是十年前所说的技术问题,而关键在于政府政策的正确引导。因此,建议:
1、提高认识,转变观念,加强领导
建议加强宣传教育,增强全民的资源及环境意识,丰富太阳能可再生资源利用的知识,提高全社会开发利用太阳能资源的积极性和责任义务,逐步形成使用绿色能源的消费观念。
2、制定相关政策,加大引导力度
建议对光伏产业制定财政金融方面的优惠政策,以减少目前部分光伏企业所存在的市场风险。
3、积极培育市场,促进太阳能产业发展
建议政府能从财政金融政策上给予光伏产业支持,给与部分资金投入,促进太阳能光伏产业的发展。通过建立“示范工程”的方式,统筹安排,逐步形成与太阳能相关的产业链。
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合同能源管理
“如果不增加成本,企业就能够每年节省能源消耗,并从中产生可观的经济效益……”——企业家们的这一假想,将因为节能服务行业引入合同能源管理模式而得以成为现实。
根据中国节能协会节能服务产业委员会的统计,2009年我国合同能源管理项目投资从2008年116.7亿元增长到195.32亿元,同比增速为67.37%。业内分析人士认为,合同能源管理将成为撬动整个节能市场的杠杆,而节能服务产业这一从节能产品制造到企业节能工程的过渡性产业的发展,则成为消除整个节能产业发展瓶颈的关键。
国务院总理温家宝主持的召开国务院常务会议,研究了加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展的政策措施。
根据到2020年我国单位GDP的二氧化碳排放将比2005年下降40%至45%的约束性指标测算,2010-2020年期间,我国综合节能投资规模将达到3000亿元,复合年均增长率达到31.1 %,成长空间巨大。陈鹏认为,节能环保产业发展的重点不在于经济的基本面,而是企业进行节能改造的动力,以及由此带来的对环保设备的需求。
据业内人士介绍,在我国,由于企业节能意识薄弱,加上缺乏法律、政策等手段的约束,以及能耗、污染等成本外部化下的对节能工程实施提高运行成本的担忧,使得我国目前节能产业面临尴尬境地。而合同能源管理模式的引入,通过资产负债表外循环机理来推动节能行业的快速发展,一方面拓展了节能服务行业的发展空间,另一方面为耗能企业提供了低风险、高效率的能源管理与托管方案。
合同能源管理这一基于市场运作的节能机制,不仅是一种推动节能产业成长的节能综合服务的商业模式,更是一种减少企业能源成本的财务管理方法。
所谓合同能源管理,即由专门的节能服务公司与客户签订节能服务合同,向客户提供能源效率审计、节能改造方案、设备采购、施工、运行维护等一条龙综合服务,同时提供服务所需资金,客户见到节能效益后,实施合同能源管理的公司才从设备运行节省下来的费用中回收投资,获得利润。
目前欧美等发达国家的节能产业的快速发展,离不开合同能源管理模式的全面推广。在这种运作机制下,以赢利为直接目的的专业化“节能服务公司”的发展亦十分迅速。作为ESCo的发源地,美国的合同能源管理产业的市场产值已经占到全球节能服务业产值的2/3。据美国国家能源服务公司协会统计,2008年美国节能服务业的产值接近55亿美元。
由于过去粗放式的发展,我国节能减排改造空间巨大。据陈鹏介绍,历史经验表明,“工业与建筑”领域的合同能源管理节能机制的渗透与发展最为成功。
目前我国工业能耗显著高于发达国家水平。数据显示,我国目前的能源利用效率比国际先进水平低10个百分点。从单位产品能耗看,8个高能耗行业的主要产品单位能耗平均比国际先进水平高40%。在单位建筑面积能耗方面,目前我国单位建筑面积采暖能耗相当于气候条件相近发达国家的2-3倍。陈鹏表示,在公共建筑和居住建筑全面执行节能50%的标准是现实可行的,而与发达国家相比,即使在达到了节能50%的目标以后仍有约50%的节能潜力。
根据中国节能协会节能服务产业委员会的估算,今年我国节能服务产业产值有望达到800亿元,增速保持在30%-40%,未来行业市场容量高达4000亿元,发展空间非常巨大。