節能新啟發:太陽能LED照明
將PV供電照明系統中各個部分的效率列入下表1。
根據上述的公式及設定的數值,可以計算出在指向性照明應用中不同光源PV供電照明系統的效率值,結果如表2所示。 從表2中可以看出使用白光LED的系統效率要比鹵素燈高出一倍,與CFL基本持平,但是與LFL相比還存在一定的差距,究其原因還是由于單顆白光LED的發光效率比較低,但隨著技術研究的深入,LED的發光效率正在不斷迅速的提高,相信在不久將來超高亮度的LED完全能夠取代LFL。
4.2 市場前景分析
太陽能LED照明產品是新一代的綠色環保照明產品,它的主要部件包括:一是太陽能光電池(PV技術);二是半導體照明光源(LED)。
從1997年以來,光伏技術未來的發展前景已經被愈來愈多的國家政府和金融界(如世界銀行)所認識。許多發達國家和地區紛紛制定光伏發展計劃,如到2010年美國計劃累計安裝416GW(美國能源部規劃,含百萬屋頂計劃);歐盟計劃累計安裝617GW(可再生能源白皮書)其中317GW安裝在歐洲內部,3GW出口等等。預計今后的10年光伏組件的生產將以20%~30%的速度發展,到2010年全球的PV安裝率達到312kMW,PV營業額也將增加到185億美元,市場也將逐步由邊遠地區和農村的補充能源向全社會的替代能源過渡,到21世紀中葉,太陽能光伏發電將達到世界總發電量15%~20%,成為人類的基礎能源之一。
同樣的作為固態光源的LED發光二極管的興起,才被認為真正點燃“綠色照明”這一口號的光輝。提出“綠色照明”這一口號是九十年代初國際上對節約能源、保護環境的照明系統的形象性說法,目前在電能的消耗中,照明用電占有很大的比例,綠色節能的照明研究應用越來越受到重視,LED就是在這樣的形式下發展起來的。加之隨著新材料及半導體工業技術的發展,LED尤其是白光LED的發光效率的不斷提升,價格也隨之在下降,利用LED特性,結合相關新技術目前已開發出適用于不同場合和用途的照明系統,可以說其在照明市場的潛力將是不可估量的,到2004年LED全球總銷售額已達到3800億美元,與2003年相比,其增長率達到36%,據預測到2008年,LED的全球總銷售額將達到甚至超過6000億美元,使其真正替代白熾燈、熒光燈等傳統能源,成為新一代的綠色光源。
太陽能照明產品在目前雖然已經有一些廠家開發出產品,并投入實際的應用當中,但由于LED功率小的限制,其使用范圍受到很大的限制。但隨著高亮度LED光效的不斷提高,加之人們的節能環保意識的日益加強,太陽能照明產品發揮其零度能源耗、無污染的特性,其應用領域將會不斷的拓寬。
5 總結
綠色能源和可持續發展問題是本世紀人類面臨的重大課題,開發新能源,對現有能源的充分合理利用已經得到各國政府的極大重視。目前太陽能利用技術和半導體照明產業已經由技術開拓時期開始步入商業化階段,涉及的產品包括路燈照明、交通指示、夜景照明、庭院裝飾等,通過對系統技術特點和可行性分析的基礎上,我們完全能相信集合了新一代能源和新一代光源優點的太陽能半導體照明系統定會以前所未有的速度發展,引領我們進入一個綠色節能新時代。
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