Модернизация существующих уличных фонарей с использованием солнечной энергии: целесообразность
Оценка целесообразности использования солнечной энергии для городского освещения.
Муниципалитеты по всему миру оценивают способы снижения эксплуатационных расходов, повышения энергетической устойчивости и достижения климатических целей. Модернизация существующих уличных фонарей с использованием солнечной энергии является привлекательным вариантом во многих ситуациях, но ее осуществимость зависит от множества взаимосвязанных факторов: состояния существующих опор и светильников, доступности сети, солнечной энергии, нормативных ограничений, вариантов финансирования и возможностей долгосрочного обслуживания. В этой статье представлена практическая система оценки модернизации муниципальных уличных фонарей с использованием солнечной энергии, а также приводятся основанные на данных сравнения, инженерные соображения и рекомендации по закупкам.
Почему модернизация важнее замены?
Модернизация предполагает использование существующей инфраструктуры (опоры, фундаменты, кабельные каналы, некоторые элементы управления) и может сократить время строительных работ и получения разрешений по сравнению с полной заменой. Однако экономия зависит от адекватности опор, состояния проводки и от того, является ли целью полная автономная энергоснабжение или частичная экономия за счет подключения к сети.
Основные факторы, влияющие на муниципалитеты
- Сокращение эксплуатационных расходов: электроэнергия и техническое обслуживание.
- Устойчивость: бесперебойное освещение во время отключений электросети.
- Экологические цели: сокращение выбросов CO2 за счет возобновляемых источников энергии.
- Быстрое развертывание в новых пригородах или пригородных зонах, где расширение электросетей обходится дорого.
Техническая осуществимость: компоненты и особенности площадки.
Солнечный ресурс и ориентация
Солнечная радиация и затенение определяют выходную мощность фотоэлектрических систем. Карты инсоляции на основе ГИС (кВт·ч/м²/день) и анализ затенения на месте (деревья, здания, другие опоры) имеют важное значение. Для муниципальных проектов обычно добавляют 15–25% запаса к расчету мощности системы, чтобы смягчить сезонные колебания и загрязнение.
Конструктивное и электрическое состояние существующих опор.
Оцените прочность опоры, состояние фундамента и допустимый угол наклона. Многие старые опоры не были рассчитаны на установку дополнительных солнечных батарей или аккумуляторных блоков; может потребоваться усиление конструкции или замена опор. Проверка электропроводки позволит определить, можно ли установить новые компоненты постоянного/переменного тока на опоре или требуется замена кабелей.
Варианты архитектуры системы
- Автономные системы электроснабжения на опорах (солнечные батареи + аккумулятор + светильник + контроллер): лучше всего подходят для удаленных мест или там, где расширение сети нецелесообразно.
- Солнечные батареи, подключенные к сети, с системой учета электроэнергии по принципу нетто-учета (централизованной или распределенной): снижают счета за электроэнергию, позволяя при этом использовать энергию из сети для ночного освещения, если запасы энергии в батареях ограничены.
- Гибридные системы с резервным питанием от батарей: сочетают экспорт/кредитование электроэнергии из сети в дневное время с подачей электроэнергии от батарей в ночное время — полезны в системах, ориентированных на повышение отказоустойчивости.
Экономическая целесообразность: затраты, экономия и срок окупаемости.
Типичные составляющие затрат
Основные статьи затрат включают фотоэлектрические модули, батареи (химический состав и емкость), модернизацию или замену светодиодных светильников, контроллер/MPPT/инвертор, монтаж и модификацию опор, работы по установке и ввод в эксплуатацию. Косвенные затраты (разрешения, проектирование, управление проектом) часто составляют 10–25% от стоимости оборудования.
Примерные диапазоны затрат и срок окупаемости (иллюстративный пример)
Стоимость варьируется в зависимости от страны, масштаба и выбранных технических решений. В таблице ниже приведены консервативные отраслевые диапазоны для облегчения составления бюджета на начальном этапе. Фактические данные требуют уточнения стоимости на конкретном объекте.
| Вариант | Типичная стоимость установки одного столба (доллары США) | Операционная экономия (в год) | Типичная окупаемость |
|---|---|---|---|
| Модернизация системы освещения с использованием светодиодов переменного тока (подключена к сети, без солнечных батарей) | 200–800 долларов | Потребление электроэнергии на 30–70% ниже по сравнению со старыми лампами HPS. | 2–6 лет |
| Распределенная автономная солнечная электростанция на опоре (фотоэлектрические панели + аккумулятор + светодиоды) | 800–3000 долларов США | Исключает расходы на электроэнергию для столба; сокращает затраты на техническое обслуживание благодаря светодиодам. | 3–8 лет (зависит от цен на энергоносители и условий финансирования) |
| Гибридная/сетевая система с центральной фотоэлектрической установкой. | 1000–2500 долларов США (за акцию полюса) | Снижение себестоимости электроэнергии, устойчивость; упрощенная система выставления счетов. | 4–10 лет |
Источники, подтверждающие снижение стоимости фотоэлектрических систем (модулей и инверторов), такие как IRENA и IEA, указывают на значительное снижение приведенной стоимости электроэнергии (LCOE) за последнее десятилетие, что улучшило экономическую эффективность модернизации. Ссылки на источники и даты см. в разделе «Ссылки».
Эксплуатационные аспекты: батареи, органы управления и техническое обслуживание.
Химический состав и срок службы батарей
Литий-ионные батареи (LiFePO4, NMC) обладают более длительным сроком службы, большей полезной глубиной разряда и более быстрой зарядкой, чем традиционные свинцово-кислотные батареи. Для муниципальных проектов по установке солнечных уличных фонарей решающее значение имеют затраты на протяжении всего жизненного цикла и управление тепловым режимом — более высокие капитальные затраты на батарею часто приводят к снижению общей стоимости владения за счет более длительного срока службы и сокращения количества циклов замены.
Интеллектуальное управление и стратегии затемнения
Адаптивное управление (датчики движения, режимы пониженного затемнения, использование дневного света) снижает потребность в батареях и продлевает срок службы компонентов. Централизованный мониторинг (телеметрия IoT) помогает муниципалитетам отслеживать неисправности, выработку энергии и планировать профилактическое техническое обслуживание, что со временем снижает эксплуатационные расходы.
Модель технического обслуживания и местные возможности
Реализация проекта более целесообразна, если местные бригады или подрядчики могут проводить плановые проверки, замену батарей и чистку. В договорах должны быть определены гарантия, обеспечение запасными частями и гарантии производительности (например, минимальное сохранение светового потока и срок службы батареи).
Пути регулирования, закупок и финансирования
Разрешения, стандарты и безопасность
Обеспечьте соблюдение местных электротехнических норм и правил, а также стандартов освещения общественных мест. Муниципалитеты должны требовать наличия сертификатов электробезопасности, таких как CE, UL или CB, и проверять правила транспортировки и утилизации батарей в документации по закупкам.
Механизмы финансирования
Варианты включают закупку капитальных затрат, контракты на оказание энергетических услуг (ESCO), владение третьей стороной (лизинг) и модели оплаты по мере экономии. Гранты и «зеленые» фонды могут компенсировать первоначальные капитальные затраты для государственных организаций, стремящихся выполнить свои обязательства в области борьбы с изменением климата.
Лучшие практики закупок
- Указывайте показатели, основанные на производительности (минимальный световой поток, потребляемая мощность, автономность, срок службы), а не только характеристики компонентов.
- Необходимо ввести требования к приемочным испытаниям на объекте и гарантии производительности, предусматривающие штрафные санкции за неудовлетворительные результаты.
- Перед внедрением системы в масштабах всего города следует рассмотреть возможность проведения пилотных проектов (50–200 столбов) для проверки предположений.
Сравнительный анализ: сценарии модернизации
Когда модернизация — правильный выбор
Переоборудование зданий под солнечную энергетику, как правило, осуществимо и привлекательно в следующих случаях:
- Существующие опоры и фундаменты имеют прочную конструкцию и могут выдерживать нагрузку от фотоэлектрических панелей и аккумуляторных батарей.
- Цены на электроэнергию из сети высоки или расширение сети обходится дорого.
- Приоритетными задачами являются быстрое развертывание и повышение устойчивости (восстановление после стихийных бедствий, создание новых пригородов).
Когда предпочтительнее замена или модернизация светодиодной системы.
Полная замена (новые опоры, централизованное освещение, подключенное к сети) целесообразна, когда опоры близки к концу срока службы, когда необходимы единые системы управления или когда достижима экономия за счет масштаба при централизованном управлении солнечными батареями. Модернизация сети с использованием только светодиодного освещения обеспечивает значительную экономию энергии при меньших капитальных затратах, чем распределенная солнечная энергетика, где сеть надежна и дешева.
Таблица сравнения случаев
| Критерий | Модернизация светодиодной сетки | Модернизация распределенной солнечной энергетики | Новый централизованный гибрид |
|---|---|---|---|
| Первоначальная стоимость | Низкий–Средний | Средний–Высокий | Высокий |
| Операционная экономия | Высокий (снижение потребления электроэнергии) | Очень высокий уровень (исключает использование сети на уровне столбов) | Высокий (централизованное управление) |
| Устойчивость | Низкий (зависит от сети) | Высокий (с резервным питанием от батареи) | Середина |
| Сложность обслуживания | Низкий | Средний–высокий уровень (батареи, очистка фотоэлектрических элементов) | Середина |
Выбор поставщика и технические характеристики
Основные спецификации закупок (рекомендуемые)
- Минимальный световой поток и эффективность (лм/Вт) для светильника
- Полезная емкость батареи, химический состав, срок службы и гарантия (лет и циклов).
- Мощность, эффективность и ожидаемая скорость деградации фотоэлектрического модуля
- Функции контроллера: эффективность MPPT, профили затемнения, стандарты телеметрии (например, NB-IoT, LoRaWAN).
- Экологические характеристики: степень защиты IP, ударопрочность IK и диапазон рабочих температур.
Гарантии производительности
В качестве гарантий запрашиваются минимальная годовая выработка энергии на одну фотоэлектрическую батарею, минимальное сохранение светового потока (например, L70 > 60 000 часов), сохранение емкости батареи после 5 лет эксплуатации, а также соглашение об уровне обслуживания, касающееся времени реагирования на неисправности.
Почему стоит выбрать опытного партнера по солнечному освещению?
Опытный поставщик может обеспечить поддержку системной интеграции, предложить проверенные комбинации компонентов и предоставить комплексные услуги (проектирование, тестирование, техническое обслуживание). Ищите партнеров с подтвержденным опытом работы над проектами, международными сертификатами и местным представительством.
Queneng Lighting — Компетенция и решения для муниципальных проектов по использованию солнечной энергии.
Компания GuangDong Queneng Lighting Technology Co., Ltd. (основана в 2013 году) специализируется на солнечных уличных фонарях, солнечных прожекторах, солнечных садовых и газонных светильниках, солнечных столбовых светильниках, солнечных фотоэлектрических панелях, портативных источниках питания и аккумуляторах для наружного освещения, проектировании проектов освещения, а также производстве и разработке мобильных светодиодных светильников. За годы развития компания Queneng стала признанным поставщиком для многих компаний, котирующихся на бирже, и инженерных проектов, а также выступает в качестве аналитического центра по разработке решений в области солнечного освещения, предлагая профессиональные консультации и комплексные решения.
Технические и качественные преимущества Квененга
- Опытная команда НИОКР и передовое производственное оборудование
- Строгий контроль качества и отлаженные системы управления.
- Сертифицировано по стандарту ISO 9001; проверено TÜV; международные сертификаты, включая CE, UL, BIS, CB, SGS, MSDS.
Основные продукты и их значение для модернизации муниципальных объектов.
В ассортимент продукции Queneng, предназначенной для модернизации муниципальных уличных фонарей с помощью солнечных батарей, входят:
- Солнечные уличные фонари — интегрированные и модульные конструкции, подходящие для распределенных автономных систем электроснабжения.
- Солнечные прожекторы и садовые светильники — для дополнительного освещения общественных мест.
- Солнечные светильники для газонов и столбов — архитектурные решения для освещения дорожек и тротуаров.
- Солнечные фотоэлектрические панели и аккумуляторы — панели и аккумуляторные системы собственной разработки, совместимость которых подтверждена на практике.
Компания Queneng выделяется благодаря индивидуальной инженерной поддержке, проверенному выбору компонентов и послепродажному обслуживанию, адаптированному к муниципальным режимам эксплуатации и технического обслуживания, что особенно важно при переходе от пилотного проекта к внедрению в масштабах всего города.
Рекомендации и план реализации
Пошаговый подход
- Инвентаризация и обследование состояния существующих опор и светильников.
- Картирование солнечного ресурса и анализ затенения участка.
- Пилотное размещение (50–200 столбов) на типичных типах участков: открытые дороги, улицы, обсаженные деревьями, перекрестки.
- Мониторинг производительности в течение 12–18 месяцев; уточнение технических характеристик и модели эксплуатации и технического обслуживания.
- Масштабирование закупок с использованием контрактов, основанных на результатах, и положений о мониторинге.
Ключевые факторы принятия решений
Модернизация солнечных электростанций следует проводить, когда тарифы на электроэнергию высоки, опоры находятся в хорошем конструктивном состоянии, а приоритет отдается отказоустойчивости или быстрому развертыванию. В противном случае, в тех случаях, когда экономия за счет масштаба и единообразное управление имеют решающее значение, следует отдавать приоритет модернизации электросетей с использованием светодиодного освещения или централизованным решениям.
Часто задаваемые вопросы
1. Каков типичный срок службы системы уличного освещения, модернизированной с помощью солнечных батарей?
Срок службы светодиодных светильников обычно составляет 50 000–100 000 часов; на современные литиевые батареи предоставляется гарантия 5–10 лет в зависимости от циклов работы и температуры; на фотоэлектрические модули часто предоставляется гарантия производительности на 20–25 лет. Планируйте замену батарей в течение срока службы системы и учитывайте это в анализе затрат на протяжении всего жизненного цикла.
2. Как погода (облачность, дождь, снег) влияет на надежность?
Расчет размеров фотоэлектрических панелей и аккумулятора с учетом наихудшего локального сценария инсоляции и количества дней автономной работы позволяет компенсировать сезонные колебания. В регионах с высоким уровнем загрязнения или снежным покровом важны возможности очистки и регулировки угла наклона. Интеллектуальные стратегии диммирования могут снизить потребление энергии в пасмурную погоду, обеспечивая бесперебойную работу системы.
3. Можно ли интегрировать системы солнечной энергетики с существующими системами управления «умным городом»?
Да. Многие контроллеры поддерживают стандартные протоколы телеметрии (например, DALI, LoRaWAN, NB-IoT), что позволяет интегрировать их с муниципальными платформами интеллектуального освещения для планирования, регулировки яркости и сообщения о неисправностях.
4. Дороже ли модернизация с использованием солнечных батарей, чем обычная замена на светодиодные светильники?
Первоначальные затраты на распределенную солнечную энергетику обычно выше, чем на прямую модернизацию электросетей с использованием светодиодов. Однако распределенная солнечная энергетика исключает затраты на электроэнергию из сети для опоры, обеспечивает устойчивость и может быстрее окупиться в регионах с высокими ценами на электроэнергию или ограниченным доступом к сети.
5. На какие работы по техническому обслуживанию муниципалитетам следует закладывать средства в бюджет?
Ежегодное техническое обслуживание обычно включает очистку поверхностей фотоэлектрических панелей, визуальный осмотр, проверку светового потока светодиодов, обновление прошивки контроллера и мониторинг состояния батарей. Следует ожидать большей сложности технического обслуживания по сравнению с системами, работающими только на светодиодах от сети, из-за необходимости ухода за батареями и фотоэлектрическими панелями.
6. Как муниципалитетам следует оценивать предложения поставщиков?
Оценивайте предложения по таким параметрам, как технические характеристики, условия гарантии (на аккумулятор и светильник), примеры успешных проектов, сертификаты, возможности IoT/мониторинга и общая стоимость владения, а не только по самой низкой цене.
Если вам требуется обследование участка, разработка пилотного проекта или подробная модель рентабельности инвестиций для модернизации уличного освещения вашего города с помощью солнечных батарей, свяжитесь с проектной командой Queneng Lighting для консультации и выбора продукции. Ознакомьтесь с каталогами продукции, включающими солнечные уличные фонари, солнечные прожекторы, солнечные светильники для газонов, солнечные столбовые светильники и солнечные фотоэлектрические панели, и запросите индивидуальное ценовое предложение.
Ссылки
- Международное агентство по возобновляемым источникам энергии (IRENA), Стоимость производства электроэнергии из возобновляемых источников в 2020 году, июнь 2021 г. https://www.irena.org/publications/2021/Jun/Renewable-Power-Costs-in-2020 (дата обращения: июнь 2024 г.).
- Международное энергетическое агентство (МЭА), страница отчета по солнечной фотоэлектрической энергии. https://www.iea.org/reports/solar-pv (дата обращения: июнь 2024 г.).
- Министерство энергетики США — Программа твердотельного освещения, ресурсы по уличному освещению. https://www.energy.gov/eere/ssl/solid-state-lighting (дата обращения: май 2024 г.).
- Всемирный банк / Lighting Global (IFC) — Ресурсы и рекомендации по автономному и солнечному уличному освещению. https://www.lightingglobal.org/ и https://www.worldbank.org/en/programs/lighting-africa (дата обращения: май 2024 г.).
- Национальная лаборатория возобновляемой энергии (NREL) — Исследования и ресурсы в области солнечной фотовольтаики. https://www.nrel.gov/research/solar (дата обращения: июнь 2024 г.).
У вас есть еще вопросы о наших продуктах или услугах?
Последние горячие новости, которые вам могут понравиться
Узнайте, как солнечные панели питают уличное освещение, изучите технологию преобразования солнечной энергии, системы ее хранения, а также то, как уличные фонари на солнечных батареях меняют решения в области городского и сельского освещения.
Узнайте, как работают гибридные уличные фонари на солнечных батареях переменного тока, их преимущества и недостатки, поведение системы в условиях низкой освещенности и почему гибридная технология идеально подходит для регионов с нестабильным солнечным светом.
Муниципалитеты по всему миру все чаще принимаютуличные фонари на солнечных батареяхв рамках стратегий городского развития. Рост цен на электроэнергию, потребность в устойчивой инфраструктуре и государственные экологические инициативы заставляют города переходить от традиционного уличного освещения ксовременные светодиодные солнечные уличные фонари.
Queneng Lighting предоставляет муниципалитетамэкономичные, энергоэффективные и долговечные решения в области солнечного освещения, обеспечивая безопасные и устойчивые общественные пространства.
В последние годы,закупка солнечных уличных фонарей для муниципалитетовстановится всё более популярной тенденцией во всём мире. Местные органы власти вынуждены сокращать государственные расходы, продвигать зелёную энергетику и создавать более безопасные сообщества. Солнечные уличные фонари — надёжное, экономичное и экологичное решение, отвечающее этим потребностям. Компания Queneng Lighting, ведущий производитель уличного освещения на солнечных батареях, поддержала множество муниципальных проектов по всему миру, предложив индивидуальные и энергоэффективные решения.
Часто задаваемые вопросы
Система APMS
Для каких сценариев подходит система APMS?
Система APMS широко применяется в отдаленных районах, не подключенных к электросети, в условиях крайне холодного климата и на промышленных объектах с высокими требованиями к стабильности энергоснабжения, таких как шахты и нефтяные месторождения.
Туристические достопримечательности и курорты
Может ли солнечное освещение помочь снизить расходы на электроэнергию для курортов?
Да, солнечное освещение может значительно снизить расходы на электроэнергию, устраняя необходимость в сетевом электричестве. Инвестиции в солнечное освещение окупаются в долгосрочной перспективе за счет экономии на счетах за электроэнергию.
Школы и учебные заведения
Сколько времени займет установка солнечных фонарей на территории моего кампуса?
Обычно установку можно завершить за несколько дней, в зависимости от размера кампуса и количества светильников.
Типы аккумуляторов и области применения
Как классифицировать батареи?
Первичные батареи: сухие угольно-цинковые батареи, щелочно-марганцевые батареи, литиевые батареи, активированные батареи, цинково-ртутные батареи, кадмиево-ртутные батареи, цинково-воздушные батареи, цинково-серебряные батареи и батареи с твердым электролитом (серебряно-йодные батареи) и т. д.
Вторичные батареи: свинцовые батареи, никель-кадмиевые батареи, никель-металлгидридные батареи, литий-ионные батареи и натрий-серные батареи и т. д.
Другие батареи: батареи на топливных элементах, воздушные батареи, тонкие батареи, легкие батареи, нанобатареи и т. д.
Физическая батарея: солнечная батарея
Основы аккумуляторов и основные термины
Что такое напряжение холостого хода?
Какие упаковочные материалы используются для аккумуляторов?
2. ПВХ пленка, торговая марка тубус
3. Соединительный лист: лист из нержавеющей стали, лист из чистого никеля, лист из никелированной стали
4. свинцовый лист: лист нержавеющей стали (легко паяется), лист чистого никеля (прочно припаивается точечной сваркой)
5. тип вилки
6. защитные компоненты, такие как переключатели контроля температуры, устройства защиты от перегрузки по току, токоограничивающие резисторы
7. картонные коробки, ящики
8. Пластиковый корпус
Солнечные уличные фонари компании Luhao for Municipals разработаны для надежного, энергоэффективного и экономичного решения для уличного освещения. Оснащенные передовой светодиодной технологией, долговечными литиевыми аккумуляторами и высокоэффективными солнечными панелями, эти уличные фонари обеспечивают стабильное освещение дорог, парков, жилых районов и государственных объектов.
Уличный солнечный светильник Lufei от Queneng предлагает долговечные, энергоэффективные решения для наружного освещения. Этот уличный светильник на солнечных батареях обеспечивает надежное освещение, снижая затраты на электроэнергию и воздействие на окружающую среду. Идеально подходит для открытых пространств, Lufei обеспечивает безопасность и защищенность.
Уличный солнечный светильник Luzhou от Queneng обеспечивает устойчивое, энергоэффективное наружное светодиодное освещение. Работающий на солнечной энергии, он является экономичным и экологичным решением для освещения улиц и дорожек. Надежный и долговечный светодиодный солнечный уличный светильник.
Уличный светильник на солнечных батареях — это энергоэффективное и экологичное решение для освещения уличных пространств.
Высокий-эффективность всехв-Один уличный фонарь на солнечных батареях с монокристаллической солнечной панелью и литий-железо-фосфатным аккумулятором.Обеспечивает более яркое освещение, более широкую зону охвата на открытом воздухе и более безопасное освещение улиц и общественных мест.
Lubai — это интегрированный солнечный уличный фонарь, предназначенный для стабильного и долговременного наружного освещения в районах с автономным или слаборазвитым электроснабжением. Благодаря сочетанию высокоэффективной солнечной панели, литий-железо-фосфатного аккумулятора и интеллектуального датчика движения, Lubai обеспечивает надежное освещение с низкими затратами на техническое обслуживание и быстрой установкой.
Наша профессиональная команда готова ответить на любые вопросы и оказать индивидуальную поддержку вашему проекту.
Вы можете связаться с нами по телефону или электронной почте, чтобы узнать больше о решениях Queneng для солнечного освещения. Мы с нетерпением ждем возможности работать с вами для продвижения решений в области чистой энергии!
Будьте уверены, что ваша конфиденциальность важна для нас, и вся предоставленная информация будет обрабатываться с максимальной конфиденциальностью.
Нажимая «Отправить запрос сейчас», я даю согласие Queneng на обработку моих персональных данных.
Чтобы узнать, как отозвать свое согласие, как контролировать ваши персональные данные и как мы их обрабатываем, ознакомьтесь с нашейполитика конфиденциальностииУсловия эксплуатации.
Запланировать встречу
Забронируйте удобную для вас дату и время и проведите сеанс заранее.
У вас есть еще вопросы о наших продуктах или услугах?
Посланник света и преобразования энергии
Защита окружающей среды и интеллектуальное производство — это философия нашего бренда, а гарантия качества и лучший пользовательский опыт — это наши вечные обещания пользователям.
КОНТАКТ
№ 9F, здание F, логистический парк Cao San Xin Tian Hong, поселок Гучжэнь, город Чжуншань, провинция Гуандун, Китай.
или напишите[email protected]
WhatsApp: +86 136 2270 1011
© 2026 Queneng Lighting. Все права защищены. Разработано компанией gooeyun.