EN
Saulės energijos ir iš elektros tinklo maitinami gatvės šviestuvai: penki klausimai, kurie nulemia sprendimą
Projekto kūrėjas, stovintis 3 km ilgio kaimo kelio krašte, kur 500 metrų spindulyje nėra jokios elektros infrastruktūros, jau priėmė sprendimą tarp saulės energijos ir tinklo energijos: elektros laidų įkastymas 500 metrų atstumu, kad būtų prijungta viena gatvės lemputė, kainuoja 15–25 eurų už kiekvieną linijinį metrą, arba tik prijungimo darbams – 7 500–12 500 eurų, dar prieš nupirkant vieną šviesos šaltinį. Saulės energijos gatvės šviestuvas, kuris pašalina reikalingumą kasti griovį, montuoti transformatorių, skaitiklį ir mokėti kas mėnesį už elektros energiją, iš principo laimi dėl žemesnių visų įrengimo kaštų. Trys kilometrai toliau, miesto gatvėje, kur po šaligatviu jau yra esama požeminė elektros instaliacija, tinklo energijos gatvės šviestuvas, jungiamasis prie esamos infrastruktūros, kainuoja mažiau tiek įrengimui, tiek priežiūrai nei saulės energijos gatvės šviestuvas su savo fotovoltinėmis baterijomis, akumuliatoriumi ir įkrovos valdikliu – be to, tinklo energijos gatvės šviestuvas niekada nepritemsta net ilgai trukusiomis lietingomis savaitėmis. Sprendimas tarp saulės energijos ir tinklo energijos nėra ideologinis. Tai infrastruktūros matematinė problema su penkiais kintamaisiais.
HAIROLUX, gaminantis saulės energijos gatvės šviestuvus ir tinklo maitinamuosius LED gatvės šviestuvus 200+ šalyse iš savo gamybos įrenginių Džongšane, Guangdongo provincijoje, sudaro projektų kainų pasiūlymus remdamasis šiais penkiais kintamaisiais: tinklo artumu (atstumu nuo artimiausio elektros tiekimo taško iki kiekvienos stulpo vietos), saulės spinduliavimu (metinėmis maksimaliomis saulės valandomis projekto vietoje, nustatančiomis saulės baterijų ir akumuliatorių dydį), įrengimo kaštų (žemės darbų, laidų, transformatorių ir stulpų montavimo darbų kaina – tinklo šviestuvams; tik stulpų montavimo darbų kaina – saulės šviestuvams), metinėmis eksploatacinėmis sąnaudomis (tinklo elektros energijos sąnaudos pagal vietos tiekėjo tarifus – tinklo šviestuvams; akumuliatorių keitimas kas 5–7 metus – saulės šviestuvams) ir patikimumo reikalavimais (tinklo maitinamų gatvės šviestuvų veikimo laikas – 99,9 % ir daugiau; saulės gatvės šviestuvų veikimo laikas – 95–99 %, ribojamas nepriklausomai nuo saulės spinduliavimo dienų skaičiaus). Šių penkių klausimų atsakymai nulemia tinkamiausios gatvės šviestuvų technologijos pasirinkimą kiekvienam konkrečiam projektui. Be to, projektai su mišriomis sąlygomis (pvz., kelio ruožai netoli elektros tinklo ir ruožai be jo) dažnai naudoja abi technologijas vienu metu, o ne priverčia visą maršrutą naudoti vieną sprendimą.
Saulės gatvės šviestuvų tipai ir jų privalumai
HAIROLUX saulės gatvės šviestuvų asortimentas apima tris konfigūracijas: integruotą visas viename saulės gatvės švieslentelis (saulyje energiją gaunantį elementą, akumuliatorių, LED šaltinį ir valdiklį viename kompaktiškame šviestuvo korpuso bloke, 30 W–120 W, idealu gyvenamųjų gatvių ir takų apšvietimui su 3–8 m aukščio stulpais), skaidytą saulės gatvės šviestuvą (atskiras saulės elementas ir akumuliatorius leidžia lanksčiai parinkti galios talpą, tinkama didesnės galios taikymams, kuriems reikia didesnių saulės elementų ir akumuliatorių), bei protingą saulės–elektros tinklo hibridinį gatvės šviestuvą (dviejų sistemų sprendimas su automatiniu saulės į elektros tinklą perjungimu, užtikrinantis 100 % šviesos prieinamumą net ilgai trunkančiomis debesuotomis dienomis). Kiekvienas gatvės šviestuvo tipas atitinka skirtingą vietą kainos ir patikimumo spektruje.
Realus taikymas: mišrios technologijos plento projektas
Rytų Afrikos automagistralių valdymo institucija, atsakinga už 42 km ilgio maršrutą, susidūrė su trimis skirtingomis infrastruktūros sąlygomis toje pačioje kelyje: 12 km miesto ruože, kur kiekviename stulpo viename jau buvo esama tinklo maitinimo, 18 km priemiesčio ruože, kur tinklo maitinimas buvo prieinamas maždaug pusėje stulpo vietų, ir 12 km kaimo ruože, kur nebuvo jokios tinklo infrastruktūros. Institucija bendradarbiavo su HAIROLUX, kad įdiegtų mišrią gatvės šviesos sprendimą: miesto ruože – tinklu maitinamus LED gatvės šviestuvus (mažiausios įrengimo išlaidos, nereikia akumuliatorių priežiūros), priemiesčio ruože – saulės energijos ir tinklo hibridinius gatvės šviestuvus (saulei naudojant ten, kur tinklo maitinimo nėra, o tinklo maitinimui – ten, kur jis yra prieinamas; viskas valdoma per vieną valdymo platformą) ir kaimo ruože – autonominį saulės energijos gatvės šviestuvus (taip buvo išvengta 180 000 USD žemės kasimo išlaidų, kurios būtų kilusios, jei būtų taikyta tik tinklo maitinimo sprendimas). Mišrus požiūris optimaliai sumažino visų projekto išlaidas iki apytiksliai 420 000 USD – 310 000 USD mažiau nei tik tinklo maitinimo sprendimas, reikalavęs visiško žemės kasimo iki kaimo ruožo, ir 85 000 USD mažiau nei tik saulės energijos sprendimas, kuris būtų perdaug padidinęs akumuliatorių talpą miesto ruože, kur jau buvo tinklo maitinimas.
Dažniausiai užduodami klausimai
Kaip apskaičiuoti saulės gatvės lemputės akumuliatoriaus talpą?
Padauginkite LED vatažą iš veikimo valandų per naktį, padalinkite iš sistemos įtampos ir padauginkite iš autonomijos dienų (paprastai 3–5 dienos debesuotam orui). Pavyzdys: 60 W LED × 12 val. ÷ 12 V × 3 dienos = 180 Ah akumuliatorius 12 V įtampai. Pridėkite 20 % gilios iškrovos rezervą (LiFePO₄ akumuliatoriai gali būti iškraunami iki 80–90 % be žalos). HAIROLUX akumuliatorių talpas nustato projektuojant.
Kiek laiko tarnauja saulės gatvės lemputės akumuliatoriai?
LiFePO₄ (litiu–geležies fosfato) akumuliatoriai paprastai tarnauja 5–7 metus arba 2000–3000 įkrovos ciklų, kol jų talpa sumažėja žemiau 70 %. Švino-rūgštiniai akumuliatoriai tarnauja 2–3 metus. Akumuliatorių keitimas yra pagrindinė pakartotinė saulės gatvės lemputės sistemos sąnauda. HAIROLUX naudoja LiFePO₄ akumuliatorius ilgesniam tarnavimo laikui ir geriai atlaikyti temperatūros svyravimus (nuo –35 °F iki 55 °F).
Kas nutinka saulės gatvės lemputei per savaitę lietaus?
Tinkamų matmenų saulės energijos galingumas turintis gatvės šviestuvas su 3–5 dienų baterijos autonomija tęs veikimą net ir per savaitę debesuotos orų sąlygų mažesniu ryškumu (automatiškai pritemdant, kad būtų pratęsta veikimo trukmė). Kai autonomija išeina, gatvės šviestuvas išsijungia ir lieka išjungtas iki kitos įkrovos ciklo. HAIROLUX saulės–elektros tinklo hibridiniai gatvės šviestuvai išvengia juodosios eilės automatiškai perjungdami elektros tiekimą į tinklą, kai baterijos atsargos išeina.
Ar elektros tinklu maitinamas gatvės šviestuvas visada ilgalaikiškai pigesnis?
Ne visada. Per 15 metų elektros tinklu maitinamas gatvės šviestuvas sukelia elektros energijos sąnaudas (pvz., 100 W × 12 val./parą × 365 dienos × 0,12 €/kWh × 15 metų = apie 7 900 € vienam šviestuvui). Saulės energijos gatvės šviestuvas pašalina šią sąnaudą, tačiau tą patį laikotarpį reikia pakeisti vieną bateriją (150–400 €). Esant žemoms elektros energijos kainoms, elektros tinklas gali būti pigesnis; esant aukštoms kainoms arba nuošaliuose regionuose saulės energijos sprendimas yra naudingesnis bendrosioms sąnaudoms (TCO). HAIROLUX pateikia TCO palyginimus kartu su projektų pasiūlymais.
Ar galima viename projekte naudoti tiek saulės, tiek elektros tinklu maitinamus gatvės šviestuvus?
Taip — HAIROLUX mišrios technologijos gatvės šviestuvų požiūris naudoja tą pačią stulpo konstrukciją, montavimo aukštį ir optinę skleidimą tiek saulės, tiek tinklo šviestuvams, užtikrindamas vizualinį vientisumą visoje gatvėje ir tuo pačiu optimizuodamas kainą kiekviename stulpe, priklausomai nuo tinklo prieinamumo.
Kokius sertifikatus turėtų turėti saulės energijos gatvės šviestuvas?
CE (Europos saugos standartas), RoHS (pavojingų medžiagų naudojimo apribojimas), IEC 61215 (saules baterijų našumas), IEC 62133 (akumuliatorių sauga) ir IP65/IP66 (apsauga nuo įsiskverbimo). HAIROLUX turi ISO 9001, TUV, FCC, CE ir RoHS sertifikatus, apimančius jos saulės gatvės šviestuvų gaminių liniją.