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太阳能路灯是利用太阳能转化为电能来供给路灯照明的一种照明设备。它主要由太阳能电池板、储能电池、控制器和LED灯组成。
太阳能电池板是太阳能路灯的核心部件，它采用光伏效应将太阳能转化为直流电能。太阳能电池板由多个太阳能电池组成，每个太阳能电池由两层硅片组成，其中一层为P型硅片，另一层为N型硅片。当太阳光照射到太阳能电池板上时，光子会激发硅片中的电子，使其跃迁到另一层硅片中，形成电流。这样，太阳能电池板就将太阳能转化为直流电能。
储能电池是太阳能路灯的能量储存装置，它主要用于储存白天太阳能电池板产生的电能，以便在夜间或阴天时供给路灯照明。储能电池一般采用铅酸蓄电池或锂电池，它们具有较高的能量密度和较长的使用寿命。当太阳能电池板产生的电能超过路灯所需时，多余的电能会被储存在储能电池中，以备不时之需。
控制器是太阳能路灯的智能控制装置，它主要用于控制太阳能电池板的充电和放电过程，以及控制LED灯的亮灭。控制器一般具有充电管理、放电管理、过充保护、过放保护、短路保护等功能，可以有效地保护太阳能电池板和储能电池的安全运行。
LED灯是太阳能路灯的光源，它具有高效节能、寿命长、亮度高等优点。LED灯通过控制器控制其亮灭，根据路灯的照明需求进行调节。相比传统的路灯光源，LED灯具有更低的能耗和更长的使用寿命，能够更好地满足路灯照明的需求。
综上所述，太阳能路灯是利用太阳能转化为电能来供给路灯照明的一种照明设备，它通过太阳能电池板将太阳能转化为直流电能，再通过储能电池储存电能，通过控制器控制充放电过程和LED灯的亮灭，最终实现路灯的照明功能。
在电价较高、峰谷价差较大、经常停电的场所，合理设计，即使没有国家补贴，也能实现高收益。
案例分析
我们以深圳一个工业厂房为例，设计一个光伏储能项目，深圳工商业电价分为峰平谷3个阶段，如下图所示，峰值电价为1.08元/度，平值为0.73元，谷值为0.36元。工厂生产用电从早上8点到下午18：30分，功率为120kW左右，中午12：00-13：30休息，功率为20kW左右，18：30-21：00为办公用电，功率为40kW左右，每天用电的电费如下:
平段共6小时，消耗540度，电费394.2元;峰段共5小时，消耗680度电。电费734.4元，谷段没有消耗电能，夏天和冬天有10%左右的差别，周六会经常加班，一年无生产的假期大约80多天。每年的电费约300万。本项目业主自有厂房，注重环境保护，有闲置资金安装光伏电站，用于抵扣电费。
方案设计
根据工厂的用电情况，深圳当地的气候，光照最好的时候峰值约6小时，我们设计一个光伏并离网储能系统，组件选用400块300W单晶双面组件，共120kW，双面组件，背面也可以发电，通常发电量有10%以上的提升，预计平均每天可以发400多度电，在光照最好的时候可以发800度电左右，采用20块串联，10路汇成一个汇流箱，共2个汇流箱，逆变器选用HPS120kW并离网一体机，输出功率132kVA，蓄电池采用250节2V1000V的铅炭电池，可储能的电量400度左右。
储能逆变器各阶段工作状态如下：
1)在电价谷值23：00时，电网给蓄电池以100A的电流充电，充到80%为止，早上有光照时，光伏方阵给蓄电池组充电，直到9：00为止。如果蓄电池充满，电量大约400度。
2)在电价峰段9：00-11：30，蓄电池和组件通过逆变器，以恒功率100kW同时给负载供电，2.5小时消耗250度电;
3)在电价平段11：30-14：00分，光伏方阵给蓄电池组充电;
4)在电价峰段14：00-16：30，蓄电池和组件通过逆变器，以恒功率100kW同时给负载供电，2.5小时消耗250度电;
5)在电价平段16：30-19：00分，光伏方阵给蓄电池组充电;
6)在电价峰段19：00-21：00，如果蓄电池电量还有，以恒功率20kW同时给负载供电，直到蓄电池的电量30%为止。
先进技术
本系统采用了最新的技术，双面单晶组件、双向并离网储能逆变器、铅碳电池，技术先进、发展质量高，符合国家能源局对光伏的要求，国家会大力支持。
1)双面组件：双面组件使用的电池技术主要有基于p型硅片的PERC技术，基于n型硅片的PERT技术和异质结结构的HIT技术。除了正面接收太阳辐射外，双面组件背面也可以接收来自空气中的散射光、地面的反射光以及每天早晚来自背面的太阳直射光。因此双面组件的发电量与相同电站设计的单面组件相比有10-30%的增益。
2)双向并离网储能逆变器：古瑞瓦特HPS系列三相太阳能并离网逆变控制一体机，采用新一代的全数字控制技术，纯正弦波输出;太阳能控制器和逆变器集成于一体，方便使用。逆变器为充电放电双向控制，且充放电时间可以自由设定，并离网状态无缝切换，给负载提供不间断电源。
3)铅炭电池：将铅蓄电池和超级电容器两者技术相融合，是一种既具有电容特性又具有电池特性的双功能储能电池。充电电流可达0.2C，放电电流可达0.4C，完美适应光储系统，充电功率低时间长，放电功率大时间短的要求，循环寿命高，70%的放电深度循环次数超过4000次，使用寿命超过10年，性价比高，价格略高于普通胶体电池，是锂电池价格的三分之一。
投资收益
先计算成本，531新政策出台后，组件和逆变器等设备厂家下降了价格，120kW的光伏电站原材料和安装成本可降到4.8元每瓦，EPC利润也会下降，算0.5元每瓦，这样整个系统初装费用为63.6万元，铅炭蓄电池是系统最贵的一部分，也是寿命最短的设备，目前价格还没有大幅下调，250节2V1000AH的蓄电池约45万，总投资108.6万元。
再计算收益，平均每天发电400度，自用280天，按1.08元每度价格算，每年收益为12.1万元，节假日余量上网为85天，以脱硫电价0.45元卖给电网公司，总费用为1.53万元。还有峰谷价差的收益，假定蓄电池充放电效率为85%，电价峰段时充电280度，电费抵扣302.4元，电价谷段时充电330度，费用是118.8元，每年峰谷价差的利润是5.14万元。所有收入加起来为18.77万元。
该模式设定为厂房业主有闲余资金自己投资，光伏发电用于抵消电费开支，所以不计算资金的货款成本，以及税金和租金等各种开支。
综合计算，成本回收期为5.79年，不到6年就可以收回全部投资，还有近15年时间是纯收益。
总结
光伏发电结合储能系统，不仅拓展应用范围，对光伏产业的发展带来更多的机会，而且投资收益率还很高。
1)逆变器可以按要求以恒定功率输出，克服了光伏组件功率不稳定的特点，可以大幅度提高光伏发电在电网中的比例，逆变器还可以调节功率因素，提高了电网的品质;
2)通过波谷储存电能，波峰输出电能，电网峰值用电量可大幅削减，通过峰谷电价差价，为用户创造更大的价值;
3)在电网停电时，系统可以组成一个离网系统，为负载提供应急电源。
工商业屋顶情况复杂，工厂用电情况也千差万别，每一个项目都需要仔细分析，量身订做，才能获得更好的经济效率，古瑞瓦特精心打造适应于工商业储能专用的HPS系列30-150kW双向并离网储能逆变器，PCS系列250-630kW双向储能逆变器，在国内外多个地方成功应用，公司的技术支持工程师经验丰富，为客户设计最优方案，推进工商业分布式光伏平价上网时代的到来。
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