溫江洪
摘?要:針對移動照明燈塔由汽柴油發(fā)電機組成的移動燈明塔演變到光伏移動照明塔,再到風光型移動照明塔。風光型移動照明燈塔最大的優(yōu)點在于使用無限的太陽能和風能獲取能源,使用高效的LED具有遠程穿透性的燈具照明,成為礦山開發(fā)、工程基建、應(yīng)急救災(zāi)、國防等領(lǐng)域的專業(yè)照明源,產(chǎn)品高可靠性、安全性、操作簡單、維修保養(yǎng)方便。
關(guān)鍵詞:移動照明;風能光能;LED高射程投光;節(jié)能環(huán)保
移動照明燈塔,主要用于電力、鐵路、消防、市政、公路橋梁、港口、礦山、建筑部門等各種戶外夜間施工及其它野外作業(yè)的照明,同時也可用于夜間維護、搶修、事故處理、搶險救災(zāi)等各種情況的應(yīng)急照明。
一、傳統(tǒng)汽柴油移動照明車(圖1)
由汽柴油燃燒轉(zhuǎn)換為電能為燈具提供電能,不能拿來長時間的照明,①每次注滿燃氣后,基本只能照明13個小時,而且能耗功率利用率只有30%-45%,而且燃燒后排放有害氣體,對環(huán)境造成污染;②工作額定電壓為220V,非人體安全電壓,如果失誤觸電易造成人員傷亡;3后期的人力、設(shè)備維護成本高、整體設(shè)備消耗成本都要高很多。以3年使用成本為例:1小時耗油6元/升,10小時/天計,一年365天,加人工、設(shè)備維護費三年合計12萬+設(shè)備采購12萬=24萬。
二、光伏發(fā)電型(圖2)
利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù),把光伏發(fā)電應(yīng)用到照明領(lǐng)域。但是①光伏發(fā)電的轉(zhuǎn)換效率非常低,晶體硅光伏電池轉(zhuǎn)換效率為13%~17%,非晶體硅光伏電池轉(zhuǎn)換效率只有6%~8%。②受氣候環(huán)境影響大,長期的雨雪天、陰天、霧天甚至云層的變化都會影響光伏發(fā)電,光伏發(fā)電效率會降低很多很多。③由于太陽能能量密度低,單獨用光伏發(fā)電的占地面積會很大,發(fā)同等的電量,光伏發(fā)電要比風光互補發(fā)電占用的空間大很多,體積過大負荷會加重,也不利于安全。
三、風光型移動照明燈塔(圖3)
最大的優(yōu)點在于使用無限的太陽能和風能獲取能源。①由于太陽能與風能的互補性強,風光互補發(fā)電系統(tǒng)在資源上彌補了風電和光電獨立系統(tǒng)在資源上的缺陷,具有晝夜互補、季節(jié)性互補特點,系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、性價比高;同時,風電和光電系統(tǒng)在蓄電池組和逆變環(huán)節(jié)是可以通用的,所以風光互補發(fā)電系統(tǒng)的造價可以降低,系統(tǒng)成本趨于合理;②DC12V/24V電壓,絕不存在觸電、火災(zāi)等意外事故。低壓供電,運行安全、維護簡單。③適合我國西北乃至沿海等一切風能和太陽能豐富的地區(qū),是解決此地區(qū)照明的一種既經(jīng)濟又實用的發(fā)電照明方式;④風光互補照明技術(shù)含量高,并且控制系統(tǒng)是智能化的,性能穩(wěn)定可靠,使用壽命超長。⑤太陽和風能都是清潔、儲存極為豐富的可再生資源,“取之不盡,用之不竭”,符合可持續(xù)發(fā)展,零電費、零排放、節(jié)能減排、綠色環(huán)保、是未來照明發(fā)展的重要方向之一。仍以3年使用成本為例:成本幾乎為零,采用sonarayLED燈具,采用COB芯片+反光杯,射程遠,穿透力強、照射面積大,無眩光。
四、燈具
移動照明車的使用離不開燈具的選型,原來的傳統(tǒng)燈具一般使用金鹵燈或者鈉燈,光效低、壽命短、利用率低、體積大、重量重等原因造成發(fā)電機配置要高很多,成本無形增加幾倍,還有啟動時間長而且關(guān)閉后再次啟動要很長時間,造成智能調(diào)控上局限性很大,無法滿足現(xiàn)代照明需求的可控化、智能化。LED燈具相比傳統(tǒng)燈具要強勢很多,光效高、壽命長、節(jié)能率高,可智能調(diào)控,更智能、更人性化。
五、應(yīng)用(圖4)
國家能源新疆黑山露天礦采場照明供電距離較遠,供電難度大,長期以來,由于照明限制夜間采坑作業(yè),造成職工作業(yè)難度大,安全隱患多,效率低的局面。2019年7月在集團及公司領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下,投入20余萬元在東幫+2535和南幫+2550水平首批使用了太陽能風電互補移動照明車,解決了夜間作業(yè)照明難的問題,提高了夜間作業(yè)的效率和安全保障。