1、研究背景
我国目前电力缺口日渐增大,社会对节约电力,减少能源消耗愈来愈受重视。新型节能照明技术的开发与研究引起了广泛关注。
目前,我国绝大多数地区风力资源十分丰富,平均风速在3m/s以上,特别是东北、西北、西南高原和沿海岛屿,平均风速更大;有的地方,一年三分之一以上时间都是大风天,具有很好利用价值。而太阳能资源,我国绝大多数地区年平均日辐射量在4 kWh/m2·d以上,西藏最高达7kWh/m2·d。和美国类似,比欧洲、日本优越得多。我国年太阳辐射总量高于5000 MJ/m2,年日照时数大于2000h的地区约占全国总面积的2/3以上,具有太阳能利用的良好条件。尤其是在我国人口稀少、居住分散、交通不便的偏僻、边远的西北地区,经济发展较为落后,充分利用当地丰富的太阳能、风能资源,采取太阳能光伏、风力发电技术,对于发展经济,降低能耗具有十分积极意义。
与此同时,随着太阳能、风能等可再生能源开发得到重视,以降低太阳能、风能使用成本为目的的新型节能技术应用相关研究也逐步开展,从而带动了节能环保等行业的发展。近年来,全球很多地区气候变暖,自然灾害频繁发生,酸雨范围越来越广,高空臭氧层空洞扩大等现象的出现,人们逐渐认识到大气环境治理,污染防治已刻不容缓。特别是我国SO2排放量占世界的15.1%,高居世界第一;CO2排放量占世界13.6%,列世界第二,可见在中国,生态环境保护必须引起人们重视。在此背景下,吉林省交通厅开展了LED节能技术与可再生能源利用的相关研究,以为实现LED节能技术与太阳能、风能等新能源集成配套技术的进一步推广应用奠定基础。
2、取得的主要成果
(1)公路隧道LED照明系统中试研究
(2)公路隧道太阳能照明系统产品产业化研究
(3)公路隧道太阳能照明灯具市场化研究
(4)公路隧道太阳能照明示范效应及推广
(5)公路隧道太阳能照明社会及经济效益分析
3、 创新点
(1)研究国内外LED技术应用现状,提出了公路隧道太阳能LED照明系统中试及产业化须解决的关键问题和未来规划;
(2)针对市场分析公路隧道太阳能LED照明系统扩大推广存在的问题和难点,提供了降低照明系统功耗和减少供电成本的方式方法。
4、总体评价
本项目针对交通部西部项目“公路隧道太阳能照明系统研究” 相关成果应用与推广,从国内外LED发展状况入手,着眼于国内已建公路隧道,尤其是高速公路隧道LED照明系统应用实际情况分析,在为公路隧道LED照明标准研究奠定基础的同时,结合东北地区气候特点,根据朝长公路花园隧道的长年观测数据,提出太阳能供电系统在季冻区中试及产业化中面临的问题和解决建议,从而为季节性冻土区公路建设与养护技术交通行业重点实验室(长春)太阳能中试基地建设提出意见和建议。
5、效益分析
采用太阳能光伏系统自发电照明,不仅费用较低,维护量小,而且有效地解决了运营期投入大,照明费用养护部门承担不起的问题,一次经济效益可观。
公路隧道太阳能LED照明系统等节能科技成果的集成推广应用,将全面提高公路的安全营运水平,降低运营中的能源消耗,实现综合节能。
推广应用综合节能科技成果过程中,同时针对新型节能产品应用提出技术指标等要求,以使科技成果真正成为生产力,引导交通行业的技术进步。
因此太阳能供电系统的应用,对有效解决常规电网很难解决的用电问题,促进经济发展,具有显著的经济和社会效益。(文:张飞军)