Говоримо про переваги сонячних світлодіодних вуличних ліхтарів у порівнянні з вуличними світлодіодними ліхтарями змінного струму?
1. Заміна всіх вуличних ліхтарів на сонячні ліхтарі може заощадити виробництво електроенергії на гідроелектростанції «Три ущелини»
Світлодіодні вуличні ліхтарі є більш енергоефективними, ніж натрієві лампи високого тиску, і людям це давно відомо. Однак деяких кількісних понять все ще може бракувати. Зараз визнано, що 100-ватний світлодіодний вуличний ліхтар може замінити натрієву лампу високого тиску потужністю 250 Вт, тому можна просто вважати, що кожен світлодіодний вуличний ліхтар може заощадити 150 Вт електроенергії.
Але якщо його перевести на сонячну енергію, то можна заощадити навіть 100 Вт електроенергії, тобто кожен вуличний ліхтар може заощадити 250 Вт електроенергії. За оцінками відповідних сторін, загальна кількість існуючих вуличних ліхтарів у Китаї становить близько 100 мільйонів, і щорічно вона зростає на 20%. У 2008 році було додано 20 мільйонів вуличних ліхтарів. Якщо ці 100 мільйонів вуличних ліхтарів можна перетворити на 60 мільйонів вуличних ліхтарів потужністю 250 Вт, і якщо всі ці 60 мільйонів вуличних ліхтарів замінити на сонячні світлодіодні вуличні ліхтарі, загалом можна заощадити 15 мільйонів кіловат електроенергії. Якщо припустити, що кожен вуличний ліхтар працює 12 годин на добу, то за один рік можна буде заощадити 65,7 мільярда кіловат-годин електроенергії. Загальний обсяг виробництва електроенергії на ГЕС «Три ущелини» у 2007 році склав 61,603 млрд кВт·год. Таким чином, електроенергія, заощаджена за рахунок заміни всіх вуличних ліхтарів по всій країні на сонячні, перевищить річну потужність гідроелектростанції «Три ущелини». Це надзвичайно тривожна цифра.
Мало того, сонячна енергія є чистим і відновлюваним джерелом енергії, яке не тільки економить електроенергію, але й зменшує викиди вуглекислого газу. Кожна натрієва лампа високого тиску потужністю 250 Вт вироблятиме 1290 кілограмів вуглекислого газу протягом року, тому після того, як усі 60 мільйонів вуличних ліхтарів будуть перетворені на сонячні, 77,4 мільйона тонн вуглекислого газу зменшиться. Таким чином, після переходу на сонячну енергію економиться не тільки рахунок за електроенергію, але й витрати на зменшення вуглекислого газу. Вартість зменшення на тонну вуглекислого газу становить 345-404 долари США. Зменшення викидів вуглекислого газу на 77,4 мільйона тонн еквівалентно економії 31 мільярд доларів США на скороченні вуглекислого газу!
Попередні цифри є лише порівнянням між світлодіодними вуличними ліхтарями та натрієвими лампами високого тиску. Для того самого вуличного світлодіодного ліхтаря потужністю 100 Вт порівняння енергозбереження між використанням електроенергії змінного струму та використанням сонячної енергії можна отримати, розділивши наведені вище дані на 2,5. Іншими словами, 60 мільйонів 100-ватних світлодіодних вуличних світлодіодних ліхтарів, якщо всі живляться від сонячної енергії, можуть заощадити 26,28 мільярдів кВт-год електроенергії порівняно з використанням усієї енергії змінного струму, а вартість скорочення викидів вуглекислого газу становить 12,4 мільярда доларів США.
2. ККД джерела живлення змінного струму буде на 15% нижчий, ніж сонячного.
Оскільки при використанні джерела живлення змінного струму необхідно використовувати імпульсний блок живлення для його перетворення в постійний. Як правило, ККД імпульсного джерела живлення становить близько 80%. Таким чином, для вуличного світлодіодного освітлення 100 Вт вхідна потужність змінного струму потребує близько 120 Вт (120 Вт використовується в таблиці порівняння нижче). При використанні сонячної енергії, якщо використовується джерело постійного струму, ефективність досягає 95%. Тому загальна ефективність використання змінного струму після додавання приблизно на 15% нижча. Тож наведені вище цифри також мають збільшитися на 15%.
3. Блок живлення змінного струму також має проблеми з коефіцієнтом потужності.
Компенсація коефіцієнта потужності не використовується у відносно бюджетних імпульсних джерелах живлення. Після використання їх великої кількості загальна ефективність електромережі буде знижена.
4. Основна проблема використання джерела живлення змінного струму – скорочення терміну служби всієї лампи
Оскільки змінний струм повинен бути випрямлений і відфільтрований, щоб перетворитися на постійний, для фільтрації у всіх імпульсних джерелах живлення необхідно використовувати електролітичні конденсатори. Загальновідомо, що термін служби електролітичних конденсаторів дуже низький. Термін служби звичайних електролітичних конденсаторів становить лише 1000 годин, а довготривалих електролітичних конденсаторів – лише 10 000 годин. Більш того, щоразу, коли температура навколишнього середовища підвищується на 10 градусів, термін служби скорочується вдвічі. У потужного світлодіодного вуличного ліхтаря підвищення температури дуже велике, тому термін служби електролітичного конденсатора менший. Як правило, термін служби світлодіодних вуличних ліхтарів становить понад 50 000 годин. Термін служби всієї лампи неминуче зменшиться через короткий термін служби електролітичного конденсатора. Можна вважати, що в минулому багато неякісних світлодіодних вуличних ліхтарів швидко виходили з ладу. Крім того, що не вдалося впоратися з проблемою тепловіддачі самого світлодіода, затухання світла прискорилося, а також важливим фактором був вихід з ладу електролітичного конденсатора в джерелі живлення змінного струму. У системі, що живиться від сонячних батарей, немає електролітичного конденсатора. Таким чином, термін служби джерела постійного струму може бути гарантовано відповідати терміну служби світлодіода.
5. Загальна вартість світлодіодних вуличних ліхтарів на сонячних батареях набагато нижча, ніж у вуличних світлодіодних ліхтарів, що працюють від змінного струму.
Хоча початкова вартість монтажу сонячних вуличних ліхтарів висока, вартість прокладання кабелів і довгострокові рахунки за електроенергію для живлення змінного струму набагато вищі, ніж у сонячних систем.
