SOKOYO在參加展會(huì)和與客戶日常的溝通過程中,經(jīng)常被問一個(gè)問題:你們燈怎么這么大啊?那為什么會(huì)這樣,這篇文章為大家揭曉。
在太陽能路燈領(lǐng)域,經(jīng)常會(huì)看到一種追求外觀小巧但可以實(shí)現(xiàn)高亮度的設(shè)計(jì)理念,即所謂“小尺寸光伏組件,大功率光源”。這種設(shè)計(jì)通過采用較小尺寸的太陽能電池板,搭配更高功率的LED光源,以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)小巧且照明強(qiáng)度較高的目標(biāo)。然而,這種設(shè)計(jì)在實(shí)際道路照明的工程應(yīng)用中,是否具有可行性與可持續(xù)性?我們嘗試通過以下2個(gè)角度來與您探討:光伏組件的生產(chǎn)工藝、組件尺寸與發(fā)電效能之間的關(guān)系。
一、太陽能路燈光伏組件生產(chǎn)工藝概述
以開元太陽能自主生產(chǎn)與檢測流程為例:
太陽能路燈的核心發(fā)電單元為太陽能電池板,目前普遍采用晶硅技術(shù)路線(包括單晶硅與多晶硅,為保證發(fā)電效率SOKOYO是以單晶硅為主)。SOKOYO的生產(chǎn)工藝涵蓋以下環(huán)節(jié):
劃片→分選→自動(dòng)串焊→中間檢驗(yàn)→疊層→EL隱裂檢測→層壓→切片→成品檢驗(yàn)→裝框→封膠→接線盒焊接→清洗→功率測試→包裝出廠。
上述流程共同決定了組件的電氣性能、環(huán)境耐受性及工作壽命,也為后續(xù)與LED照明單元的匹配奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

(圖示:光伏組件生產(chǎn)流程示意圖)
二、太陽能電池板尺寸與發(fā)電能力之間的物理關(guān)系
太陽能電池板的尺寸直接決定其有效受光面積,進(jìn)而影響其在單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)電能力。
在標(biāo)準(zhǔn)測試條件(AM1.5,輻照度1000W/m2,溫度25℃)下:
每平方米優(yōu)質(zhì)單晶硅組件日均發(fā)電量約為4–5千瓦時(shí),具體數(shù)值受地域光照資源影響;若面積減半,發(fā)電量亦近似按比例下降。此為基于光能轉(zhuǎn)換原理的物理規(guī)律,無法通過設(shè)計(jì)規(guī)避。
對(duì)于太陽能路燈系統(tǒng),日發(fā)電量須滿足夜間全部能耗需求。假設(shè)某路燈需驅(qū)動(dòng)30W光源,每日工作10小時(shí),則至少需儲(chǔ)備300Wh電能;綜合考慮系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率、蓄電池衰減、連續(xù)陰雨天氣緩沖等因素,光伏組件日均發(fā)電量應(yīng)達(dá)到400–500Wh。這意味著必須配置足夠的光伏受光面積,以保障能源供給。
三、“小尺寸光伏組件”能否可持續(xù)驅(qū)動(dòng)“大功率的光源”?
從理論上看,若采用高效光伏組件、大容量儲(chǔ)能電池及高轉(zhuǎn)換效率的MPPT控制器,或可在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)“小尺寸板驅(qū)動(dòng)大光源”的照明效果。
然而,這樣的配置會(huì)發(fā)生一些其他的問題:
1. 持續(xù)供電能力不足:光伏組件因?yàn)槌叽缧∷匾园滋斓陌l(fā)電量是有限的,勢必蓄電池充電不充分,直接導(dǎo)致夜間照明時(shí)間縮短;
2. 陰雨天氣應(yīng)對(duì)能力差:如果連續(xù)2–3日沒有充足的日照時(shí)長,系統(tǒng)蓄能就會(huì)迅速耗盡,照明中斷;
3. 無法滿足公共照明安全可靠性要求:道路照明對(duì)亮燈時(shí)長、均勻照度及安全性有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn),不穩(wěn)定的電力供應(yīng)都是不符合規(guī)范的,尤其是城市主干道、高速公路、國道、省道等等;
4. 蓄電池壽命衰減加速:電池長期處于深度充放電狀態(tài),對(duì)電池的壽命是有很深的影響的。
因此,將小尺寸光伏組件強(qiáng)行匹配大功率LED光源,不出意外的話,只能在實(shí)驗(yàn)室或樣品測試階段實(shí)現(xiàn)短暫點(diǎn)亮,不具備長期、穩(wěn)定、可復(fù)制的工程應(yīng)用價(jià)值。
SOKOYO的產(chǎn)品堅(jiān)持生產(chǎn)具備長期的、穩(wěn)定的、可復(fù)制的、安全的,具有工程應(yīng)用價(jià)值的太陽能路燈產(chǎn)品,看到這里,我們相信,您一定明白為什么SOKOYO的太陽能路燈產(chǎn)品體積這么大。
四、小尺寸光伏組件難以符合道路照明標(biāo)準(zhǔn)
道路照明作為一項(xiàng)公共基礎(chǔ)設(shè)施,必須確保以下性能:
1. 適宜的亮度水平與照度分布;
2. 每晚不少于8小時(shí)的持續(xù)穩(wěn)定照明;
3. 具備應(yīng)對(duì)連續(xù)陰雨天氣的能源冗余;
4. 系統(tǒng)整體壽命與運(yùn)行可靠性。
這些要求決定了“小光伏組件”(例如額定功率只有30–40W的電池板,或某些廠商生產(chǎn)的尺寸小,卻標(biāo)稱功率高的不合理產(chǎn)品)難以在戶外環(huán)境中持續(xù)支持40W以上的LED光源,更無法滿足主干道、工業(yè)園區(qū)等高照度應(yīng)用場景的需求。希望SOKOYO每一個(gè)專業(yè)的用戶都能意識(shí)到這點(diǎn)。
五、結(jié)論
“小尺寸光伏組件、大功率光源”這一概念在市場營銷中具有很強(qiáng)的吸引力,但在專業(yè)的工程照明角度來說,會(huì)有很多問題,比如發(fā)電量不足、儲(chǔ)能安全風(fēng)險(xiǎn)、太陽能系統(tǒng)壽命縮短等多重挑戰(zhàn)。真正符合道路照明標(biāo)準(zhǔn)的太陽能路燈解決方案,必須在光伏組件尺寸、光源功率、蓄電池容量之間實(shí)現(xiàn)科學(xué)的系統(tǒng)平衡與整體優(yōu)化。
僅依靠“外觀精致的光伏小尺寸組件”無法承擔(dān)整夜“穩(wěn)定大功率照明”的任務(wù)。高效可靠的道路照明系統(tǒng),離不開嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)集成。
SOKOYO愿與行業(yè)同仁共同探討可持續(xù)的太陽能照明技術(shù)方案。
當(dāng)前為最后一篇。