Применение ВИЭ в освещении

Источник: http://alternativenergy.ru/solnechnaya-energetika/994-primenenie-vie-v-osveschenii.html

Высокая материалоемкость и достаточно низкая надежность усложняет эксплуатацию осветительных систем наружного освещения. Одним из выходов в сложившейся ситуации является переход на электроснабжение от возобновляемых источников энергии.

Это обычно осветительный прибор, в котором питание электроэнергий производится от двух возобновляемых источников энергии: преобразованием энергии солнечного излучения на фотоэлектрических солнечных батареях с использованием высокоэффективных элементов на основе многопереходных каскадных гетероструктур и преобразованием энергии ветрового потока ветротурбинами. В качестве источника света в таком приборе применяются светодиоды или светодиодные модули. Обычно электрогенерирующая часть схемы состоит из одной или двух солнечных батарей и миниатюрных ветротурбин, приводящих в действие электрогенераторы переменного тока со встроенными выпрямителями.

Международные и национальные организации разработали мероприятия по повышению энергоэффективности, в том числе и по реализации первоочередных мер по экономии электроэнергии в установках внутреннего и внешнего освещения. Снизить затраты электроэнергии на 10% и повысить энергоэффективность осветительных установок можно за счет таких мероприятий:

• широкого внедрения в осветительные установки компактных люминесцентных ламп и светодиодов путем прямой замены ими ламп накаливания;
• перехода на осветительные приборы с линейными люминесцентными лампами нового поколения с высокой световой отдачей (>105 лм/Вт);
• использования в осветительных установках электронных пускорегулирующих аппаратов вместо электромагнитных;
• автоматизированного контроля и управления освещением в зависимости от интенсивности естественного света.

На современном этапе развития наружного освещения автономные светильники на солнечных батареях производятся многими фирмами. Так примером практического воплощения в жизнь освещения от возобновляемых источников энергии является светодиодная лампа на солнечной батарее для наружного освещения МНL-06 FХ, выпускаемая известной транснациональной корпорацией DURALED (Lighting Тесhnologies Соrр.). Световой поток такой лампы составляет 65 лм. Солнечная батарея генерирующей мощностью 75 Вт при напряжении 12 В обеспечивает номинальный ток до 4,75 А.

Высокое качество солнечных батарей позволяет обеспечивать выработку электроэнергии даже в пасмурную погоду автономной системой освещения со сроком службы основного оборудования свыше 30 лет. Стоимость выработанной электроэнергии составляет 0,44 евро для северной Европы и 0,22 евро для юга. Светильники имеют высоту подвеса 2,5 м, при этом освещённость на поверхности составляет 8-10 лк, а также до 12 м с освещенностью до 15 лк. Изменение стоимости энергии, производимой солнечной фотоэнергетикой для различных регионов Европы, и прогноз изменения стоимости пиковой и базисной электроэнергии приведены на рисунке ниже.

Концерн Рhilips также разработал адаптивные осветительные приборы нового поколения, которые могут работать автономно и менять интенсивность освещения. Они называются Light Blossom и внешне напоминают цветок. Источниками света являются светодиоды, которые автоматически включаются, как только на улице темнеет. Если рядом с Light Blossom никого нет, то он работает в экономном режиме, излучая минимум света. При появлении человека интенсивность освещения увеличивается. Они оснащены солнечными батареями, которые используются для накопления энергии. Когда солнца нет, положение лепестков изменяется, и фонарь превращается в ветряной генератор. Положение лепестков меняется автоматически, в зависимости от погоды.

Светодиодные осветительные приборы, в которых питание электроэнергией производится от двух возобновляемых источников энергии, являются более перспективными в наружном освещении по базовым характеристикам (экономии электроэнергии, эксплуатационным и другим затратам), чем традиционные, несмотря на более высокую цену. Перевод на полупроводниковые источники света также решит проблему утилизации разрядных ламп.

А. В. Сапрыка, Ю. П. Кравченко