“破冰”光伏

胡一韬

【摘要】一直以来，全球环境在经济飞速发展中不断的暴露出各种各样的问题，甚至诱发了许多本可避免的冲突事件的发生。由此，寻求可持续能源，加速可再生能源的开发利用，保护自然生态环境，成为了当今时代发展的迫切需求。当前，太阳能成为较为理想的可再生能源，太阳能光伏发电系统由集中式和分布式两种主要形式组成。其中，本案着重讨论的均益安联PV-LED技术隶属于分布式太陽能光伏发电系统，同时具备自身的特征优势。

【关键词】太阳能;光伏发电;产业发展

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.24.

1、高效非逆变PV-LED智能控制系统

PV-LED系统全称为Photovoltaic-Light-Emitting Diode（光伏发电直接驱动半导体发光），是将太阳能光伏发电系统与建筑一体化设计，采用高效非逆变和智能控制技术，将太阳能电池组件-控制系统-并网-储能-LED灯具有机组合，构建成一个太阳能发电、用电的直流应用系统，并根据建筑条件进行设计、生产、安装、维护，从而优化建筑照明用电结构，以直流的光伏电力搭配直流的LED灯具，解决建筑内公共区域的照明需求，达到节能减排、降低成本的综合目的[1]。均益安联所提出的PV-LED概念将太阳能光伏与绿色新光源LED相结合，创造出“高效非逆变”技术。

“高效非逆变”技术是利用太阳能光伏的直流特点，同直流LED相结合，采用“三元供电，二元用电”智能控制技术，用于24小时需要照明的地下车库和楼道等场所，替换传统照明，解决了光伏发电输出因为太阳温度高度角等一系列可变因素造成不稳定与用电负载相对确定的矛盾，智能合理分配能源，综合理论节电率高达90%，真正意义上实现了对太阳能光伏电力的有效控制，保证系统整体的效率和可靠性。

2、PV-LED设备说明

2.1 太阳能电池组件

本项目太阳能电池板采用高效单晶硅片，是世界领先的IBC（交指式背电极）背接触式太阳能电池技术，吸收光谱范围更宽，转换效率高达21.4%。发电量比普通单晶硅要高出30%以上，因此可以相对减少电池板的面积比，最大限度地减少屋顶空间的占用。电池组件选用转化效率16%以上，特别是对楼层高的建筑有很大的利用价值。

2.2高效非逆变控制系统

逆变系统是将直流转换成交流的换流系统，而本项目的产品是采用高效非逆变技术全系统直流低压，实行“三元”供电、“二元”用电：白天、晴天光伏直通照明，多余部分给储能单元充电，供负载夜间使用[2];当遇到天气不理想的情况，系统智能判断蓄电池电压不足的时候自动换用市电进行补充。

2.3 LED照明负载

LED（LightingEmittingDiode）照明即是发光二极管照明，是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射。不含汞、铅等对环境污染很大的重金属，发光时不会产生紫外线，光源旁使环境变得更加干净卫整洁;金属壳恒流驱动的创新设计使产品电能转换成光效率非常高。LED的工作电压低，多为1.4-3V;普通LED工作电流仅为10mA，超高亮度的也不过1A。同时通过智能控制系统，采用不同的开启方式，达到良好的照度效果。

3、设计参数对比

分布式逆变电站照明系统不仅占用屋顶面积比PV-LED系统大数倍，而且为满足同等面积地下车库照明用电量需求的一次性投资额大，投资回收期长，投资收益率低。

分布式逆变电站照明系统与PV-LED照明系统在同产出情况下的经济性分析比较综述见下表：（以10000平米地下车库照明面积的普通项目为例）

以10000平米地下车库照明工程为例，PV-LED系统太阳能光伏组件采用高效单晶硅电池组件，装机容量预计为12000Wp;在不考虑天气因素的情况下，计入组件发电效率递减（按国家标准组件20年内发电效率衰减不超过15%）因素，年均发电量1.5万度（12000×1.5×0.85）。

由于PV-LED系统配置的光伏装机容量考虑了组件衰减因素，可以保证20年的稳定节能效果。

4、PV-LED系统应用特点注意事项

根据产品介绍及设计过程中的考量，本系统的主要特点为：屋顶光伏，直发直用;独立配置，兼备应急;低压直流，安全可靠;光伏蓄能，专用长效;组合照明，智能控制。

结语：

PV-LED项目是顺应时代，探寻光伏产业长期和稳定的应用出路，它突破光伏应用技术与经济瓶颈，打开光伏应用的市场化大门，技术创新产品，是当今科技时代的产物。这种低碳环保的照明技术，将是现代建筑照明的发展导向，多利用可再生能源，提高能源效率，保护生态环境，将是我们这个时代的真正主流发展方向。

参考文献：

[1]刘超.车库项目PV-LED光伏照明设计[J].房地产导刊，2015，24

[2]杨军.太阳能光伏发电前景展望[J].沿海企业与科技，2005（8）