Μιλάτε για τα πλεονεκτήματα των ηλιακών φώτων δρόμου LED σε σύγκριση με τα φώτα δρόμου AC LED;
1. Η αλλαγή όλων των φώτων του δρόμου σε ηλιακά φώτα δρόμου μπορεί να σώσει την παραγωγή ενέργειας ενός υδροηλεκτρικού σταθμού Three Gorges
Οι λαμπτήρες δρόμου LED είναι πιο ενεργειακά αποδοτικοί από τους λαμπτήρες νατρίου υψηλής πίεσης και οι άνθρωποι το γνωρίζουν από καιρό. Ωστόσο, ορισμένες ποσοτικές έννοιες μπορεί να εξακολουθούν να λείπουν. Αναγνωρίζεται πλέον ότι ένας λαμπτήρας δρόμου LED 100 watt μπορεί να αντικαταστήσει έναν λαμπτήρα νατρίου υψηλής πίεσης 250 watt, επομένως μπορεί απλά να θεωρηθεί ότι κάθε λαμπτήρας δρόμου LED μπορεί να εξοικονομήσει 150 watt ηλεκτρικής ενέργειας.
Ωστόσο, αν αλλάξει σε ηλιακή ενέργεια, τότε μπορούν να εξοικονομηθούν ακόμη και τα 100 W ηλεκτρικής ενέργειας, δηλαδή κάθε λάμπα δρόμου μπορεί να εξοικονομήσει 250 W ηλεκτρικής ενέργειας. Σύμφωνα με εκτιμήσεις των σχετικών μερών, ο συνολικός αριθμός των υπαρχόντων φώτων δρόμου στην Κίνα είναι περίπου 100 εκατομμύρια και αυξάνεται με ετήσιο ρυθμό 20%. Το 2008 προστέθηκαν 20 εκατομμύρια φώτα δρόμου. Εάν αυτά τα 100 εκατομμύρια λαμπτήρες δρόμου μπορούν να μετατραπούν σε 60 εκατομμύρια λαμπτήρες δρόμου 250 watt και εάν όλα αυτά τα 60 εκατομμύρια λαμπτήρες δρόμου αλλάξουν σε ηλιακούς λαμπτήρες δρόμου LED, μπορούν να εξοικονομηθούν συνολικά 15 εκατομμύρια κιλοβάτ ενέργειας. Αν υποθέσουμε ότι κάθε λαμπτήρας δρόμου λειτουργεί 12 ώρες την ημέρα, θα εξοικονομηθούν 65,7 δισεκατομμύρια κιλοβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας σε ένα χρόνο. Η συνολική παραγωγή ενέργειας του υδροηλεκτρικού σταθμού Three Gorges το 2007 ήταν 61,603 δισεκατομμύρια kWh. Επομένως, η ηλεκτρική ενέργεια που εξοικονομείται με την αλλαγή όλων των φώτων του δρόμου σε ολόκληρη τη χώρα σε ηλιακά φώτα δρόμου θα υπερβεί την ετήσια δυναμικότητα παραγωγής ενέργειας ενός υδροηλεκτρικού σταθμού Three Gorges. Πρόκειται για έναν εξαιρετικά ανησυχητικό αριθμό.
Όχι μόνο αυτό, η ηλιακή ενέργεια είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, η οποία όχι μόνο εξοικονομεί ηλεκτρική ενέργεια, αλλά μειώνει και τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. Κάθε λαμπτήρας νατρίου υψηλής πίεσης 250 watt θα παράγει 1.290 κιλά διοξειδίου του άνθρακα μέσα σε ένα χρόνο, επομένως αφού και τα 60 εκατομμύρια λαμπτήρες δρόμου μετατραπούν σε ηλιακούς λαμπτήρες δρόμου, θα μειωθούν 77,4 εκατομμύρια τόνοι διοξειδίου του άνθρακα. Έτσι, μετά την αλλαγή σε ηλιακή ενέργεια, δεν εξοικονομείται μόνο ο λογαριασμός του ρεύματος, αλλά και το κόστος μείωσης του διοξειδίου του άνθρακα. Το κόστος μείωσης ανά τόνο διοξειδίου του άνθρακα είναι 345-404 δολάρια ΗΠΑ. Η μείωση 77,4 εκατομμυρίων τόνων διοξειδίου του άνθρακα ισοδυναμεί με εξοικονόμηση 31 δισεκατομμυρίων δολαρίων από το κόστος μείωσης του διοξειδίου του άνθρακα!
Τα προηγούμενα στοιχεία είναι απλώς μια σύγκριση μεταξύ των φώτων δρόμου LED και των φώτων νατρίου υψηλής πίεσης. Για τον ίδιο λαμπτήρα δρόμου LED 100W, η σύγκριση εξοικονόμησης ενέργειας μεταξύ της χρήσης εναλλασσόμενου ρεύματος και της χρήσης ηλιακής ενέργειας μπορεί να ληφθεί διαιρώντας τα παραπάνω δεδομένα με το 2,5. Με άλλα λόγια, 60 εκατομμύρια φώτα δρόμου LED 100 watt, εάν όλα τροφοδοτούνται από ηλιακή ενέργεια, μπορούν να εξοικονομήσουν 26,28 δισεκατομμύρια kWh ηλεκτρικής ενέργειας σε σύγκριση με όταν χρησιμοποιείται όλη η ισχύς εναλλασσόμενου ρεύματος και το κόστος της μείωσης των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα είναι 12,4 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ.
2. Η απόδοση της τροφοδοσίας εναλλασσόμενου ρεύματος θα είναι 15% χαμηλότερη από αυτή της παροχής ηλιακής ενέργειας.
Επειδή όταν χρησιμοποιείτε τροφοδοτικό εναλλασσόμενου ρεύματος, πρέπει να χρησιμοποιείται τροφοδοτικό μεταγωγής για τη μετατροπή του σε DC. Γενικά, η απόδοση ενός τροφοδοτικού μεταγωγής είναι περίπου 80%. Επομένως, για ένα φως δρόμου LED 100W, η ισχύς εισόδου AC χρειάζεται περίπου 120W (120W χρησιμοποιούνται στον παρακάτω πίνακα σύγκρισης). Όταν χρησιμοποιείτε ηλιακή ενέργεια για όσο διάστημα χρησιμοποιείται πηγή σταθερού ρεύματος DC/DC, η απόδοση είναι τόσο υψηλή όσο 95%. Επομένως, η συνολική απόδοση της χρήσης εναλλασσόμενου ρεύματος μετά την πρόσθεση είναι περίπου 15% χαμηλότερη. Άρα τα παραπάνω στοιχεία θα πρέπει επίσης να αυξηθούν κατά 15%.
3. Το τροφοδοτικό AC έχει επίσης προβλήματα συντελεστή ισχύος.
Η αντιστάθμιση συντελεστή ισχύος δεν χρησιμοποιείται σε σχετικά χαμηλής ποιότητας τροφοδοτικά μεταγωγής. Μετά τη χρήση μεγάλου αριθμού από αυτά, η συνολική απόδοση του ηλεκτρικού δικτύου θα μειωθεί.
4. Το κύριο πρόβλημα της χρήσης τροφοδοσίας εναλλασσόμενου ρεύματος είναι η μείωση της διάρκειας ζωής ολόκληρης της λάμπας
Επειδή το εναλλασσόμενο ρεύμα πρέπει να διορθωθεί και να φιλτραριστεί για να γίνει συνεχές ρεύμα, πρέπει να χρησιμοποιούνται ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές για φιλτράρισμα σε όλα τα τροφοδοτικά μεταγωγής. Είναι γνωστό ότι η διάρκεια ζωής των ηλεκτρολυτικών πυκνωτών είναι πολύ χαμηλή. Η διάρκεια ζωής των γενικών ηλεκτρολυτικών πυκνωτών είναι μόνο 1000 ώρες και η διάρκεια ζωής των ηλεκτρολυτικών πυκνωτών μεγάλης διάρκειας είναι μόνο 10.000 ώρες. Επιπλέον, κάθε φορά που η θερμοκρασία περιβάλλοντος αυξάνεται κατά 10 βαθμούς, η διάρκεια ζωής μειώνεται στο μισό. Στον λαμπτήρα δρόμου LED υψηλής ισχύος, η άνοδος της θερμοκρασίας είναι πολύ υψηλή, επομένως η διάρκεια ζωής του ηλεκτρολυτικού πυκνωτή είναι μικρότερη. Γενικά, το προσδόκιμο ζωής των φώτων δρόμου LED είναι περισσότερες από 50.000 ώρες. Η διάρκεια ζωής ολόκληρης της λάμπας θα μειωθεί αναπόφευκτα από τη μικρή διάρκεια ζωής του ηλεκτρολυτικού πυκνωτή. Μπορεί να θεωρηθεί ότι στο παρελθόν, πολλά φώτα δρόμου LED χαμηλής ποιότητας απέτυχαν γρήγορα. Εκτός από την αποτυχία αντιμετώπισης του προβλήματος απαγωγής θερμότητας του ίδιου του LED, η αποσύνθεση του φωτός επιταχύνθηκε και η αστοχία του ηλεκτρολυτικού πυκνωτή στο τροφοδοτικό AC ήταν επίσης ένας σημαντικός παράγοντας. Δεν υπάρχει ηλεκτρολυτικός πυκνωτής στο ηλιακό σύστημα. Επομένως, η διάρκεια ζωής της πηγής σταθερού ρεύματος μπορεί να εγγυηθεί ότι ταιριάζει με τη διάρκεια ζωής του LED.
5. Το συνολικό κόστος των φώτων δρόμου LED με ηλιακή ενέργεια είναι πολύ χαμηλότερο από αυτό των φώτων δρόμου LED με εναλλασσόμενο ρεύμα.
Αν και το αρχικό κόστος εγκατάστασης των ηλιακών φώτων δρόμου είναι υψηλό, το κόστος τοποθέτησης καλωδίων και οι μακροπρόθεσμοι λογαριασμοί ηλεκτρικής ενέργειας για την παροχή ρεύματος εναλλασσόμενου ρεύματος είναι πολύ υψηλότεροι από εκείνους των ηλιακών συστημάτων.
