Преимущества муниципальных солнечных уличных фонарей для городов

Почему города оживляют свои улицы

Что такое муниципальный солнечный уличный фонарь?

Муниципальная солнечная уличная система освещения представляет собой интегрированную систему освещения, предназначенную для общественных дорог, которая использует фотоэлектрические (PV) модули для преобразования солнечного света в электричество, батареи для хранения энергии и светодиодные светильники для обеспечения освещения. Эти системы могут быть автономными (автономными), гибридными (подключенными к сети с резервным питанием от батарей) или использоваться в качестве распределенного дополнения к существующим сетям. Размеры муниципальных солнечных уличных систем рассчитываются с учетом местных солнечных ресурсов, требований к уровню освещения, автономности (количество дней работы от батарей) и функций сетевого управления, таких как удаленный мониторинг и регулировка яркости.

Как муниципальные решения по освещению улиц солнечными батареями соответствуют потребностям города

Города оценивают проекты освещения с учетом целей общественной безопасности, бюджета, устойчивого развития и повышения устойчивости. Проекты муниципальных солнечных уличных фонарей напрямую соответствуют этим приоритетам: они снижают потребление электроэнергии, позволяют быстро развертывать системы там, где модернизация электросети была бы дорогостоящей, поддерживают обязательства по борьбе с изменением климата и выбросами, а также могут передавать телеметрические данные для «умного города» без прокладки линий электропередачи. Для закупочных групп ключевым словом для оценки является муниципальное солнечное уличное освещение — это включает в себя продукт, проектирование системы, гарантии и договоры на обслуживание, адаптированные к городским условиям.

Основные преимущества муниципальных солнечных уличных фонарей для городов

Ниже перечислены основные, подтвержденные доказательствами преимущества, которые лица, принимающие решения в муниципалитетах, считают приоритетными при выборе уличного освещения на солнечных батареях.

1. Снижение энерго- и эксплуатационных расходов (экономия от муниципальных солнечных уличных фонарей)

Муниципальные уличные фонари на солнечных батареях преобразуют солнечную энергию, вырабатываемую на месте, для удовлетворения потребностей в освещении, что существенно снижает счета за электроэнергию из сети и эксплуатационные расходы муниципалитета. В сочетании с эффективными светодиодными светильниками потребление энергии на один столб может значительно сократиться. Министерство энергетики США (DOE) и другие ведомства документируют, что модернизация с использованием светодиодов обеспечивает снижение энергопотребления на 50–70% по сравнению с устаревшими натриевыми лампами высокого давления; при правильном проектировании сочетание светодиодов с солнечными фотоэлектрическими системами позволяет исключить большую часть затрат на электроэнергию из сети для данного светильника (DOE, Программа твердотельного освещения).

2. Более быстрое развертывание и меньшие объемы строительных работ.

Солнечные уличные фонари позволяют избежать прокладки траншей для электропитания и обеспечивают возможность установки там, где прокладка кабелей к электросети обходится дорого или занимает много времени. Такая скорость важна для новых жилых районов, отдаленных транспортных коридоров, парков и временного освещения мероприятий. Сокращение объема строительных работ также упрощает получение разрешений и снижает масштабы городских разрушений.

3. Устойчивость энергосистемы и восстановление после стихийных бедствий

Во время отключений электроэнергии, вызванных штормами, землетрясениями или сбоями в электросети, автономные солнечные уличные фонари продолжают работать благодаря аккумуляторным батареям. Для коридоров реагирования на чрезвычайные ситуации и важных перекрестков солнечные решения обеспечивают резервирование освещения, что повышает общественную безопасность и помогает службам экстренного реагирования работать безопасно.

4. Экологические и климатические преимущества

Уличные фонари, работающие на солнечной энергии, позволяют муниципалитетам сократить выбросы парниковых газов, заменяя электроэнергию, поставляемую из сети, возобновляемыми источниками солнечной энергии. Международное агентство по возобновляемым источникам энергии (IRENA) отмечает резкое снижение стоимости фотоэлектрических систем и более широкое внедрение распределенной солнечной энергетики, что позволяет муниципалитетам достигать целей по сокращению выбросов с меньшими затратами (IRENA, 2021).

5. Снижение общей стоимости владения для целевых приложений.

При рассмотрении на протяжении соответствующего жизненного цикла — с учетом капитальных затрат (CapEx), экономии энергии, технического обслуживания и ожидаемого срока службы — солнечные уличные фонари могут быть конкурентоспособными по стоимости, особенно там, где цены на электроэнергию из сети высоки или затраты на прокладку траншей значительны. Сроки окупаемости варьируются в зависимости от места установки и конфигурации; во многих проектах окупаемость составляет от 3 до 8 лет при благоприятных условиях.

Экономическое сравнение: муниципальные солнечные уличные фонари против светодиодных фонарей, подключенных к сети.

Сравнения следует проводить на основе жизненного цикла. В таблице ниже приведены типичные характеристики и области, в которых муниципальные солнечные уличные фонари превосходят или уступают друг другу.

Источники информации о характеристиках жизненного цикла и технологий включают IRENA (данные о стоимости фотоэлектрических систем), Министерство энергетики США (данные о характеристиках светодиодов) и примеры из практики муниципалитетов; для проверки см. ссылки в конце текста.

Пример расчета срока окупаемости (прозрачный, проверяемый метод)

Лица, принимающие решения, получают выгоду от воспроизводимых оценок. Ниже приведен упрощенный пример расчета для одного столба, иллюстрирующий, как рассчитывается экономическая эффективность муниципальных солнечных уличных фонарей. Скорректируйте входные данные с учетом местных стандартов освещенности, инсоляции и конструкции системы.

• Предположения: Светодиодный светильник заменяет устаревшую лампу мощностью 100 Вт на светодиодную лампу мощностью 30 Вт, работающую 12 часов в сутки (4380 часов в год). Цена на электроэнергию = 0,12 долл./кВт·ч. Солнечные панели + батарея + контроллер + опора + установка = 1800 долл. Ежегодные эксплуатационные расходы (чистка, осмотр) = 20 долл. Стоимость замены батареи на 7-м году эксплуатации = 300 долл.
• Годовое потребление энергии (светодиод): 30 Вт * 4380 ч = 131,4 кВт·ч/год. Годовая стоимость энергии при подключении к сети: 131,4 кВт·ч * 0,12 долл. США = 15,77 долл. США/год (но конструкция основана на солнечной энергии). Для старой лампы мощностью 100 Вт, подключенной к сети, потребление энергии: 100 Вт * 4380 ч = 438 кВт·ч/год, стоимость = 52,56 долл. США/год. Экономия энергии = ~36,80 долл. США/год на один столб.
• Окупаемость (наивный расчет, без учета финансирования и льгот): Первоначальная разница по сравнению с простой модернизацией электросети с использованием светодиодов (если такая модернизация стоит 600 долларов) => дополнительные затраты = 1800 - 600 = 1200 долларов. Ежегодная чистая экономия (энергия + предотвращенные затраты на рытье траншей/подключение) должна покрывать дополнительные затраты. Если предотвращенные затраты на рытье траншей/подключение на один столб составляют 800 долларов (варьируется в зависимости от объекта), то чистая экономия составит 400 долларов. При экономии энергии около 37 долларов в год + амортизация предотвращенных затрат на подключение, окупаемость может составлять менее 10 лет; реальные муниципальные проекты с более высокими затратами на рытье траншей и более высокими тарифами на электроэнергию окупаются за 3–7 лет.

Этот пример является иллюстративным; для оценки выработки солнечной энергии используйте данные о местной инсоляции (NREL PVWatts или карты ресурсов фотоэлектрической энергии), а для получения точных данных о капитальных затратах и ​​техническом обслуживании — предложения поставщиков.

Технические и закупочные передовые методы для муниципальных проектов по установке солнечных уличных фонарей

Для обеспечения высокой производительности и долгосрочной эффективности городам следует следовать этим практическим шагам при закупке муниципальных систем уличного освещения на солнечных батареях:

• Определите технические характеристики: требуемый уровень освещенности в люксах, коэффициент равномерности освещения, время работы, количество дней автономной работы и профили затемнения.
• Используйте сертифицированные компоненты: фотоэлектрические элементы с сертификатами IEC/UL, батареи с данными испытаний на срок службы, светодиодные светильники с отчетами LM-80/IES.
• Запросите расчет стоимости жизненного цикла: капитальные затраты, ежегодные эксплуатационные расходы, график замены батарей и ожидаемую выработку энергии на основе местной инсоляции.
• Внедрите удаленный мониторинг и систему оповещения о неисправностях, чтобы минимизировать выезды специалистов и обеспечить гарантию, основанную на результатах работы.
• Планируйте техническое обслуживание с использованием договоров на поставку запасных частей и механизмов утилизации или замены батарей.
• Перед внедрением в масштабах всего города следует рассмотреть возможность проведения пилотных проектов для проверки эффективности разработанных решений в местных условиях.

Практические аспекты: выбор места, защита от краж и стандарты освещения.

Муниципалитеты должны оценить затенение, риск вандализма/кражи (в некоторых регионах дорогостоящие батареи привлекают воров), местные экстремальные погодные условия, а также воздействие соли или прибрежной зоны. Необходимо использовать защищенные от взлома корпуса, привлекать к проектированию местное население и применять противоугонные крепежные элементы. Следует обеспечить соответствие проектов местным стандартам освещения для безопасности пешеходов и транспортных средств, а также рассмотреть возможность использования оптики, благоприятной для защиты от света, чтобы минимизировать рассеивание света и потери энергии.

Как компания Queneng Lighting поддерживает муниципальные проекты по установке солнечных уличных фонарей

Компания GuangDong Queneng Lighting Technology Co., Ltd., основанная в 2013 году, специализируется на солнечных уличных фонарях и широком спектре солнечных осветительных приборов и решений. В портфолио Queneng входят солнечные уличные фонари, солнечные прожекторы, солнечные садовые светильники, солнечные столбовые светильники, солнечные фотоэлектрические панели и солнечные садовые светильники. Компания также предлагает портативные источники питания и аккумуляторы для наружного освещения, проектирование проектов освещения, а также производство и разработку мобильных светодиодных осветительных приборов.

Ключевые преимущества, которые компания Queneng привносит в муниципальные проекты:

• Широкий ассортимент продукции: Комплексная линейка продукции для нужд городского и ландшафтного освещения, позволяющая использовать решения от одного поставщика для стандартизации.
• Проектирование и разработка: Опытная команда разработчиков и услуги по проектированию систем освещения для адаптации систем к местным требованиям по инсоляции, автономности и общественной безопасности.
• Качество и сертификация: Сертифицировано по стандарту ISO 9001, пройдены аудиты TÚV, а также имеются международные сертификаты, включая CE, UL, BIS, CB, SGS и MSDS, что обеспечивает соответствие требованиям законодательства о закупках в различных юрисдикциях.
• Контроль качества производства: Современное оборудование и строгие системы контроля качества снижают вариативность компонентов и повышают надежность и продолжительность гарантийного обслуживания.
• Подтвержденные партнерские отношения с поставщиками: статус назначенного поставщика для компаний, котирующихся на бирже, и инженерных проектов, что свидетельствует об опыте крупномасштабных внедрений и институциональных процессов закупок.

В решениях Queneng особое внимание уделяется долговечным фотоэлектрическим модулям, высокоэффективным светодиодным светильникам и батареям, отобранным с учетом срока службы и безопасности. В сочетании с дистанционным мониторингом и модульной конструкцией Queneng помогает муниципалитетам минимизировать затраты на протяжении всего жизненного цикла, ускорить внедрение и достичь целевых показателей устойчивости.

Выбор подходящего продукта Queneng для муниципального проекта

Типичные варианты соответствия товара:

• Городские магистрали и главные дороги: мощные солнечные уличные фонари с усовершенствованной оптикой и сетевой системой диммирования.
• Парки и пешеходные дорожки: садовые светильники на солнечных батареях и светильники для газонов на солнечных батареях с соответствующей цветопередачей и эстетическим оформлением.
• Площади, входы и декоративные зоны: солнечные столбовые светильники и солнечные точечные светильники для архитектурного оформления.
• Удаленные коридоры и строительные площадки: портативные источники питания для наружного применения и светодиодное мобильное освещение для временных и гибких нужд.

Комплексный подход, применяемый в Квененге, снижает затраты на координацию и гарантирует, что компоненты (солнечные панели, батареи, контроллеры и светодиоды) соответствуют требованиям муниципалитета по сроку службы и проходят соответствующее тестирование.

План закупок и внедрения для городов

1. Определите цели: экономия энергии, повышение устойчивости, целевые показатели по выбросам и бюджетные ограничения.
2. Проведите пилотный проект: установите 10–50 столбов в репрезентативных условиях для сбора данных о производительности в течение 6–12 месяцев.
3. Внедрение поэтапно: использование накопленного опыта при разработке спецификаций закупок и планировании технического обслуживания.
4. Воспользуйтесь преимуществами контрактов, основанных на показателях эффективности: гарантии, привязанные к энергоотдаче, сохранению светового потока и количеству циклов зарядки/разрядки батареи.
5. Привлекайте заинтересованные стороны: коммунальные службы, коммунальные предприятия, службы экстренной помощи и общественные группы для обеспечения приема и предотвращения краж.

Часто задаваемые вопросы (FAQ) — Муниципальное уличное освещение на солнечных батареях

1. Насколько надежны муниципальные солнечные уличные фонари в городах с облачной погодой или в высоких широтах?

Да, при условии правильного расчета размеров системы и автономности батарей. Для расчета размеров фотоэлектрических панелей и аккумуляторных батарей проектировщики используют данные о местной инсоляции (суточные пиковые часы солнечной активности). В регионах с низким уровнем солнечной энергии обычно используются гибридные системы (подключенные к сети с резервным питанием от батарей) или более крупные фотоэлектрические установки и батареи. Для точного расчета размеров используйте карты солнечной энергии NREL или местные метеорологические данные.

2. Как долго служат батарейки и светодиоды, и какова стоимость их замены?

Высококачественные литий-железо-фосфатные (LiFePO4) батареи обычно служат 5–10 лет в зависимости от глубины разряда и температуры. Светодиоды, как правило, имеют срок службы 50 000–100 000 часов (много лет эксплуатации). В финансовых моделях следует предусмотреть затраты на замену батарей в течение всего жизненного цикла и спланировать их утилизацию в соответствии с местными правилами.

3. Каковы типичные требования к техническому обслуживанию муниципальных уличных фонарей на солнечных батареях?

Техническое обслуживание включает периодическую очистку фотоэлектрических панелей в пыльных условиях, проверку состояния батарей, обновление прошивки/контроллера и осмотр светильников. Удаленный мониторинг сокращает количество физических проверок, поскольку позволяет оперативно выявлять неисправности. В договоры на закупку следует включить график планового технического обслуживания и перечень запасных частей.

4. Как города могут предотвратить кражи и вандализм компонентов солнечных осветительных приборов?

Меры по снижению риска включают в себя использование крепежных элементов с защитой от взлома, батарейных отсеков с анкерами или встроенными креплениями, противоугонной фурнитуры, программ взаимодействия с местным населением и видеонаблюдения в зонах повышенного риска. Также может помочь проектирование батарейных отсеков в основании столба и использование меньшего количества видимых дорогостоящих компонентов.

5. Поддерживают ли муниципальные солнечные уличные фонари функции «умного города»?

Да. Современные контроллеры поддерживают удаленный мониторинг, графики затемнения, адаптивное освещение, усиление освещения по датчику движения и интеграцию с платформами управления городом через сотовую связь, LoRaWAN или NB-IoT. Интеллектуальные функции повышают эффективность эксплуатации и технического обслуживания и обеспечивают дополнительную ценность за счет анализа данных.

6. Как оценить поставщиков для муниципальных проектов по установке солнечных уличных фонарей?

Требуйте наличия сертифицированных компонентов, подтвержденных проектов, финансовой стабильности и четких условий гарантии. Включите в запрос предложений гарантии производительности, отчеты независимых лабораторных испытаний (LM-80, IEC, UL) и анализ стоимости жизненного цикла. Для повышения уверенности в процессе закупок рассмотрите поставщиков, таких как Queneng, имеющих сертификат ISO 9001 и множество международных сертификатов.

Контакты и информация о продукции

Если вы оцениваете решения по установке уличного освещения на солнечных батареях в муниципальных системах или планируете пилотный проект, свяжитесь с компанией Queneng Lighting для консультации по проекту, получения технических характеристик компонентов и предложений «под ключ». Queneng предоставляет сертифицированную продукцию, инженерную поддержку и инструкции по установке, разработанные специально для муниципальных объектов. Чтобы запросить коммерческое предложение, каталог продукции или консультацию по проектированию, свяжитесь с компанией через веб-сайт или с авторизованными дистрибьюторами для получения услуг на местном уровне.

Ссылки

• IRENA — Стоимость производства возобновляемой энергии в 2020 году. https://www.irena.org/publications/2021/Jun/Renewable-Power-Costs-in-2020 (июнь 2021 г.)
• Министерство энергетики США — Программа твердотельного освещения. https://www.energy.gov/eere/ssl/solid-state-lighting (дата обращения: 2025)
• NREL — Карты солнечной энергии и мощности фотоэлектрических систем. https://pvwatts.nrel.gov/ и https://www.nrel.gov/gis/solar. (дата обращения: 2025)
• Ресурсы Всемирного банка / Lighting Africa — примеры внедрения и информация об освещении в сельской местности. https://www.lightingafrica.org/ (дата обращения: 2025)
• Обзор компании Queneng Lighting и ее сертификаты — корпоративные материалы (линейки продукции и заявленные компанией сертификаты). (GuangDong Queneng Lighting Technology Co., Ltd., корпоративные материалы; доступ к данным в 2025 г.)

Для получения более подробной технической помощи, поддержки в подготовке тендерной документации или проведения технико-экономического обоснования с учетом особенностей конкретного объекта, свяжитесь с компанией Queneng Lighting, чтобы организовать выездную оценку и подготовить индивидуальное предложение по установке уличных фонарей на солнечных батареях для муниципальных нужд.