南京地区光伏景观照明现状研究与前景分析

2017-06-21曹吉梁赵博闻刘玉月管雪松

大众文艺 2017年11期

关键词：林业大学夜景南京

曹吉梁赵博闻张荷帅凯刘玉月管雪松朱润

（南京林业大学 210000）

南京地区光伏景观照明现状研究与前景分析

曹吉梁赵博闻张荷帅凯刘玉月管雪松朱润

（南京林业大学 210000）

随着我国城市化进程的逐步发展，新技术的不断应用，太阳能光伏照明也将因其可靠性和节能性成为未来景观照明的一种新趋势。本课题组希望通过实践调研，对南京地区光伏照明技术在景观照明中的应用进行预估与分析，以促进光伏照明这项“新”技术与古城南京相融合，打造更加绚烂的南京夜名片。

光伏照明；景观照明；南京市貌；应用前景

南京作为人文历史和现代化气息相融合的国际化大都市，新能源的应用一直走在前列。目前新型的光伏照明技术在南京仅仅应用于路灯照明领域，而景观照明作为城市光环境的重要组成部分，引入光伏技术具有重要意义。本课题旨在通过对南京地区地理、气候、光伏照明现状及发展战略等信息的搜集，来分析光伏照明技术运用于南京市景观照明领域的意义与可行性。

一、国内外光伏景观照明现状

2015年，全球光伏市场强劲增长，传统市场如日本、美国、欧洲等国家地区依然保持强劲发展势头；同时，东南亚、拉丁美洲诸国等新兴市场不断涌现，发展迅猛；我国光伏业制造业总产值超过2000亿元，光伏发电装机容量将达到4300万千瓦左右，成为全球光伏累计装机量最大的国家。

结合以上数据可以看出，现阶段光伏照明虽不是主流发电模式，但因其技术的先进性已开始高速发展。而作为新兴市场的我国，更是有着广阔的发展前景和发展潜力。

二、光伏照明技术简介

光伏照明作为一项新的技术应用，已发展出不同的技术种类以满足不同层次、不同地域、不同经济环境的需要。作为人类可持续能源的一个重要发展方向，光伏发电有利于解决能源问题、优化能源结构，具有安全无毒、环保低耗、建设周期短、维护成本低，且与周边景观融合度高等优点。其原理主要是通过硅光电池，把太阳能装换成电能，电能通过储能控制器对储能装置充电，转换成化学能，需要电时，化学能再转换成电能，施加于荧光灯、高压钠灯或LED等。（如图一）

三、南京的整体气候条件

光伏照明依靠太阳辐射进行发电照明，受季节、地理位置、大气的物理化学状况（云量、湿度、温度、气溶胶浓度）等影响,因此光伏发电系统具有很强的季节变化周期和日变化周期,具有不连续和不确定特点,其波动可能影响电网的稳定。

南京地处江南，属丘陵地区，自然环境与气候变化具有多样性。光照条件并不是特别理想，光照强度在全国属于较低的水平。所以大面积的光伏发电并不能够实现。但是对于小片区域的照明，尤其是景观照明来说，光伏照明的模式还是有很大的实施空间的。

四、南京光伏景观照明现状

从南京城市管理局、规划局等部门了解到，目前南京市大部分的供电情况，仍以传统的火力和水力发电为主。2016年，南京市开始实施夜景照明三年规划，将在原有夜景照明的基础上，保留一部分、改善一部分、补充一部分，结合南京城市独有的气质，通过典雅大气的灯光布局，呈现南京主城“江、河、湖、城”的繁华夜景，打造最美“夜南京”。

通过实地调查，在夜景照明三年规划先期完成的玄武湖景区，夜景照明改造的主要方向为更换照明灯具。即传统照明灯具改换为更加省电，更加多样的LED照明设备，其主要的供电方式仍为传统照明方式。在光伏照明的技术应用上，进度仍然较为缓慢。

随后，我们就《夜景照明三年规划》向南京市城管局路灯管理处进行了咨询，了解到此规划旨在保证照明效果的前提下，在光色的运用、灯具选择上，确保白天灯具的外形不会影响建筑物及景观的整体性，晚上也不会对绿植及夜空造成紫外线伤害，更可通过控制将夜景表现得美轮美奂。总体而言，《规划》主要改变的是光源模式，而不是供电模式。现阶段南京地区光伏照明主要用于部分路段以及小区市民活动区域的照明，景观照明应用较少。其原因归结如下：

1.目前南京夜景照明呈点线状分布，整体照明网络，尤其是景观照明网络框架、脉络体系不清晰；

2.原先的供电线路和供电模式等基础设施并不能适应新的照明技术，更新换代的时间跨度较长；

3.光伏照明技术三大技术：控制器、镇流器、储能装置的技术要求并未达到需要；

五、民意调查

景观光伏照明的推进是一项关乎民生的项目，对此，课题组设置了相应的调查问卷，内容如下：

1、对目前南京景观照明的整体效果是否满意？

2、对光伏技术（太阳能技术）了解么？

3、对现阶段南京景观光伏的应用是否满意？

4、对景观光伏应用的场地选择？（交通枢纽、文化古迹、景点公园、生活小区、商业景观。多选）

课题组一共分发了500份调查问卷，在南京市区随机采访路人，并收集他们对景观光伏的看法。其中收回有效问卷427份，废卷73份，统计结果如下：

六、总结与建议

经课题组的资料收集及调研分析，我们认为相较于内陆省份发展大规模光伏照明来说，南京需要的是发电效率高，占地面积小的光伏发展模式。从整体上看南京发展景观光伏照明具有如下优势：

1.经济富足，足够支撑大规模的建设性项目。光伏照明为一个较大的社会性工程，资金的充裕程度很大程度会影响到这个项目的未来发展。作为坐落在长三角地区、中国最富饶省份之一的江苏，南京有着充足的资金支持，保证了这种大规模的市政工程建设的顺利和完善；

2.气候条件适宜。南京处在温润的江南地带，周边环境适宜，无极端恶劣的气候条件影响；

3.高校林立，新技术与新科技的发明加速光伏产业的前进。南京是中国高等教育资源最集中的五大城市之一，国家三大高等教育中心，国家四大科研教育中心，科教综合实力仅次于北京、上海，居全国第三位。

4.国内外交流广泛，便于科学技术的探讨和更新。南京与16座国际城市，12座国内城市互结为友好城市，我们认为以此为跳板将会使我们的眼界更加开阔，技术的引进和使用将会更加熟练和成熟。

当然，优势劣势通常都是相互伴随的，我们在为南京有如此众多的自身优势而感到骄傲的同时，我们也不能忽略其包含的一些劣势：

1.自然光照不足，光能转换效率需给予关注。南京地处长江中下游，并不是我国光照特别强烈的地方。这就使得光伏转换效率打上了问号。如何在不算高强光照的条件下创造较高的转换效能，这需要我们在科学发展上取得突破；

2.建造选址必须妥善处理周围关系。南京多丘陵，多植被。而光伏照明需要较大的场地来提供充足光照。这势必在工厂选址上加以多方比较。或许我们可以考虑将南京较为陈旧的工厂进行现在改造，把整块的光伏照明用地打碎，散落周边，并加强建设时的环境保护，妥善处理好周围环境问题；

3.景观照明与居民休憩问题处理。景观照明为夜间的点缀，使得城市的夜晚更加丰富。南京在今年已经出台《南京市城市照明管理办法》。城市夜间的景观照明不得影响居民休息。这势必需要我们在LED照明技术上综合办法，取得事半功倍的效果。

总之，我们认为在南京这座城市，在大政策和大背景下，将光伏这项新型能源技术用于景观照明是值得期待的。项目小组成员一致认为，无论是何时何地，以怎样的方式去实现，都可能出现上述提及或其他难以预料的问题，妥善处理好这些问题，并加以较为完善的管理机制，南京的夜晚将会因为景观光伏照明而更具科技感、时尚感，也将更加多姿多彩，愈夜愈美丽。

[1]张昕.《景观照明工程》.中国建筑工业出版社，2006.

[2]毛学军.《LED应用技术》.电子工业出版社，2012.

[3]刘祖明.《LED照明技术与灯具设计》.机械工业出版社，2012.

[4]时少英，刘式达，付遵涛等.《天气和气候的时间序列特征分析》.地球物理学报，2005，48（2）：259-264.

[5]国家统计局城市社会经济调查司.《中国城市统计年鉴》2006[M].北京:中国统计出版社，2007.

[6]冯新灵，罗隆诚，邱丽丽等.《青藏高原至中国东部年雨日变化趋势的分形研究》.地理研究，2007, 26(4): 83 5- 843.

[7]唐国利，丁一汇.《近44年南京温度变化的特征及其可能原因的分析》.大气科学，2006, 30(1): 56-68.

[8]南京实施夜景照明三年规划打造“夜名片”.人民网2016年10月25日[引用日期2017-1-25]

[9]孟昭渊《光伏照明技术三大技术瓶颈》2012年2月13日

[10]南京简介.中国经济网.2010年12月02日[引用日期2013-09-27].

曹吉梁，南京林业大学艺术设计学院。

赵博闻，南京林业大学艺术设计学院。