发布时间：2018/8/13 9:08:53 来源：本站
太阳能路灯由太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、光源、灯杆及灯具外壳几部分组成。太阳能路灯系统工作原理:白天，在光照条件下，太阳能电池组件产生一定的电动势，通过组件的串并联形成太阳能电池方阵，使得方阵电压达到系统输入电压的要求。再通过充放电控制器对蓄电池进行充电，将由光能转换而来的电能贮存起来。蓄电池充电到一定程度时，控制器内的自保系统动作，切断充电电源。晚间，太阳能电池板充当了光电控制器，启动控制器，蓄电池给照明灯供电，点燃照明灯。当蓄电池所储存的电能放完时，控制器要控制蓄电池不被过放电，保护蓄电池。凌晨，太阳能电池板又充当了光电控制器，启动控制器，切断照明灯电源，重新开始进行转化太阳能为电能的工作［3～5］。
山东省拥有丰富的太阳能资源，全年日照时数为2200～3000h，辐射总量为120～140大卡/cm2 (相当于 170～200kg标准煤燃烧所发出的热量)。该循环经济示范村位于即墨市郊区，是即墨市政府重点投资建设的新农村示范村。该村于2009年安装太阳能路灯40盏，总投资约35万，该段路长1000m，宽6m，采用两侧对称排列，每隔50m设置一盏太阳能路灯。该村使用的太阳能路灯由北京三丰远科技有限公司设计，其(单根)设备参数及报价见表1，根据现场调研及问卷调查的反馈，该村的太阳能路灯在运行的1年内，照明光源稳定，亮度合适，没有出现灯具损坏的现象，基本达到设计使用要求。
表1 太阳能路灯(单根)的设备参数及报价
根据相关的可再生能源评价原理，结合太阳能路灯的性能特点，充分考虑各方面的相关因素，采用太阳能路灯与普通电力路灯相对比的方法，运用动态的经济评价方法，以费用现值、效益—费用比，太阳能路灯动态投资回收期为评价指标，对新农村建设中安装太阳能路灯系统的经济可行性予以分析。太阳能电池可用15～20年，蓄电池可用5～7年，太阳能路灯系统的成本费用包括太阳能电池组件，LED路灯，智能控制器等(附表)。据调查，该地区普通路灯的造价为2500元/套，还包括相应的配套费用及每年的电费和维护费用。太阳能路灯与普通路灯技术经济参数对比如下。
1)灯具价格。太阳能灯具:26.72万元;普通灯具:10万元。
2)基础及安装费用。太阳能灯具:2万元;普通灯具:灯杆基础费用为7200元，人工费用2万元，辅助及机械使用费用1.5万，施工费用1.6万元。
3)灯具主要配套设施。太阳能灯具:无;普通灯具:开关、定时器、保险箱、机箱、电力增容、架设电力变压器共计5万元，地埋各种电缆线共计3万元。
4)一次性投入。太阳能灯具:28.72万元;普通灯具:28.82万元。
5)维护费用。太阳能灯具:太阳能蓄电池需5年更换一次，费用为6.32万元，其它太阳能池组件在其使用期限内无需更换;普通灯具:按每5年更换4次灯光源费用为1.12万元，5年内控制系统的部件更换及专门的管理送电人员费用共计10万元，该地区电费为0.65元/kw·h，一年的电费为3.8万元。
太阳能路灯的初始投资为34万元，每5年更换一次蓄电池的费用为7万元;普通路灯的初始投资为39.92万元，每年的电费为3.27万元，每5年灯光源的更换及人员管理费用为11.12万元;两类路灯的照明时间为10h/d，运行周期按20年计算，同时考虑资金的社会年利率，计算出两类路灯系统在运行周期内的费用现值，其表达式如下:
式中:A—普通路灯每年支出的电费;F—两类路灯系统每5年支出的费用;i—资金的社会年利率，i=5%;n—两类系统的运行周期。
经计算可得，太阳能路灯系统的费用现值P1 =42.97万元，普通路灯系统的费用现值为P2= 104.57万元，显然P1≺P2，选择太阳能路灯系统可减少近一半的投资现值。
由于太阳能资源属于自然资源，而非商品资源，因此不能直接确定其商品价值，只能选择用其他商品能源的价值来替代它。按照当地与太阳能路灯等照明的电力使用成本来计算太阳能的年收益，从而再进行效益-费用比的计算。
效益-费用比是指一个项目在整个计算周期内年收益(bi)的现值之和(B)与年费用(ci)的现值之和(C)之比，表达式如下。
当B/C≻1，即效益大于费用，项目在经济方案上是可行的;当B/C≺1，即效益小于费用，项目在经济方案上不可行。太阳能路灯系统节约的电费现值，由公式:
其中A=3.8万元，即收益为B=47.36万元，耗费的成本及维护费用C=42.97万元
效益-费用比:B/C=47.36/42.97=1.1，B/C≻1说明用太阳能路灯系统代替普通路灯系统的方案是可行的，太阳能系统不但可以在运行周期内收回成本，还能获得收益4.39万元。
考虑资金的时间因素，依据动态投资回收期的原理，计算太阳能路灯的动态投资回收期。
式中:i-资金的社会年利率，i=5%;B-太阳能路灯的收益，B=47.36万元;C-太阳能路灯的成本及维护费用，C=42.97万元。
由上述公式可得，太阳能路灯的动态投资回收期为13.5年。
综合上述，太阳能路灯具备经济可行性，与普通路灯相比较太阳能初始投资小，每隔5年才需维护一次，维护费用低;普通路灯系统在日常的使用过程中要耗费大量的电力，而太阳能路灯系统依靠自然资源无需外在电力辅助，每年可节省电费3.8万元，其性能稳定，不会发生触电事故，安全性能高，太阳能路灯系统的初始投资和维护费用可以在太阳能路灯工作的寿命期内收回。由此说明，太阳能路灯在经济上是可行的。
人类为了改善和恢复环境的功能或防止环境恶化，采取各种措施减少环境破坏和污染起的经济损失，给人类带来了效益，这个效益称为环境保护措施的效益。这是环境费用效益分析的主要对象，它包括环境改善带来的效益和直接经济效益。环境保护的直接经济效益主要是物料流失的减少，资源、能源利用率的提高，废物综合利用，废物资源化等的效益。环境改善带来的效益是环境污染或破坏造成经济损失的减少［7］。大自然中太阳能能源是太阳能路灯的能量来源，其能量来源的利用没有任何限制而且不需要投入费用就可直接获取，并且该能源绿色环保，在使用过程中不会产生任何污染，对于环境的改善有百利而无一害，因此使用太阳能路灯系统对于环境直接产生正效益，几乎无负效益。然而相对于普通电力系统来说，其能源的主要来源是电力，电力的来源是火电厂煤的燃烧使用，煤作为地球上不可再生资源，其来源有限，开采难度大，在能源的来源上就需要投入一大笔费用。其次在使用煤炭发电的过程中，还会对环境产生各类污染其中包括大气的污染，废水废渣的排放，这些污染直接对环境产生负效益。据相关统计，一度电可消耗煤360g，按1t煤可产生3.5t的二氧化碳计算，按照能源替换计算可得该村的太阳能路灯系统在其工作寿命期内可减少排放二氧化碳4t。
太阳能作为低碳能源，取之不尽，用之不竭，安装太阳能路灯系统既减少了对环境的污染，又提高了可再生能源的利用价值，同时太阳能路灯系统还美化了农村的环境，提高了农村居住环境的舒适度，符合国家对于新农村环境建设提方面出的要求。此外，该循环经济示范村位于即墨市重点投资自然旅游区，太阳能路灯的安装对于该旅游区的环境保护具有重大意义。
太阳能路灯系统遵循生态学原理，利用可再生能源的特征低投入、高利用、低排放，合理利用自然资源和环境容量。社会主义新农村建设着手从生态资源和经济效益结合的角度出发，节约常规能源的消耗及减少环境污染，太阳能路灯系统充分利用农村的可再生资源进行农村基础设施的建设，“节流”与“开源”并举，是解决农村部分能耗的有效途径，具有很强的推广性。中央十六届五中全会提出建设新农村战略，要求按照“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”的要求，坚持从实际出发，尊重农民意愿，扎实稳步推进新农村建设，也就是说要我们运用各种理论，去探索社会主义新农村建设中的关键问题，提出符合中国特色社会主义的新农村建设模式。该循环经济示范村安装太阳能路灯系统，依据尊重传统，环境友好，就地取材，造价低廉，能源综合利用的原则，比起以往的普通路灯，为农民提供了舒适，方便的生活环境，引导了农村新能源的利用，极大促进了社会主义新农村的建设。
据相关考察资料按照我国接受太阳能辐射量的大小，全国大致可分为五类地区，其中山东地区属于第三类，由此可见山东地区的太阳能资源是相对丰富的，该村的太阳能路灯系统充分利用当地的这一低碳可再生能源，既减少了资金的投入，又取得了很好的环境效益和社会效益。通过与普通电力系统的路灯相比较，太阳能路灯在经济、环境和社会方面都具备很大的优势，有很大的发展潜力，能形成一定规模的市场。采用费用现值、效益—费用比、动态投资回收期作为资金投入的评价指标，充分考虑的资金的时间价值，使得评价结果更为科学和客观。目前我国正在推行新农村建设，各地应因地制宜，大力开发太阳能资源，积极建设节约型社会，达到经济和节能的双赢。
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