太阳能路灯
由太阳能电池板充电控制蓄电池放电的路灯
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历史版本
太阳能路灯(solar street light)，[2]也称太阳能光伏照明路灯，主要由灯具、太阳能电池组件、蓄电池、太阳能控制器、灯杆、基座、供电线缆等部件组成。[4]灯具由光源、光学元件、机械部件、电器部件组成，不仅具备街道照明功能，也负责亮化、美化环境。[5][6]太阳能电池板是系统的核心部件，作用是将太阳的辐射能力转换为电能送至蓄电池中存储起来，由太阳能电池片串并联，用钢化玻璃、EVA及TPT热压密封而成，周边加装铝合金边框，具有抗风、抗冰雹能力强，安装方便等特性。[7]蓄电池是太阳能路灯系统的贮能部件，其作用是将太阳电池产生的电能贮存起来，当光照不足，或晚上负载需求大于太阳电池所发的电量时，将贮存的电能释放以满足负载的能量需求。太阳能控制器是太阳能路灯系统的核心控制部件，其作用是为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，以及延长蓄电池的使用寿命等。[8]灯杆主要用来敷设供电线缆以及承载路灯，基座和基础起固定灯柱的作用，[9]供电线缆用于传输供电电压。[1]白天太阳能路灯在智能控制器的控制下，太阳能电池板吸收太阳能光并转换成电能，向蓄电池组充电，晚上蓄电池组提供电力给光源供电，实现照明功能。[3]
太阳能路灯的发展经历了19世纪至20世纪中叶、20世纪60年代至80年代、20世纪90年代之后的三个阶段，太阳能路灯的想法诞生于1900年，当时来自马里兰州巴尔的摩的发明家克拉伦斯·肯普(Clarence Kemp)为第一个太阳能路灯设计申请了专利。[10]20世纪60年代，光伏驱动的导航设备和照明出现在街道上，标志着太阳能照明的诞生。1973年，世界各国开始太阳能电池地面应用研究，在这之后各国的路灯项目如雨后春笋般涌现。20世纪90年代时世界各国政府纷纷推出推广清洁能源的举措，将太阳能推向公众意识的前沿，这使太阳能电池板在民用、商业和工业领域的应用（包括街道照明）迅速增加。LED技术[11]以及新电池技术的发展扩大了太阳能路灯的实际用途。由于其能源效率高、使用寿命长且维护要求低，它们在街道照明系统中越来越受欢迎。世界各国政府也实施税收减免、退税和研发资金等政策和激励措施，以鼓励太阳能路灯的广泛采用。到2022年太阳能路灯市场规模为45.6亿美元，其中亚太地区是太阳能路灯市场最大的地区。[12][13]
太阳能路灯的分类多种多样，可以按使用能源[14]、供电方式[7]、用途以及灯头形式进行区分。[15]太阳能路灯因具备节能环保、安装便捷、操作简单、性能稳定、成本低、收益高、开发潜力巨大等优势，[16]被广泛应用于街道照明、公园美化、工业建设、军事领域、 机场、停车场等场景中，[17]随着生产与制造技术的进步，太阳能路灯在技术上逐渐成熟和完善。这些技术的应用，不仅能够提高太阳能路灯的照明效果，还降低了太阳电池板的选配功率和蓄电池的选配容量，从而大幅降低了路灯的全寿命成本，从而提高了太阳能路灯的照明效果，[18]极大地促进了可持续能源消耗，使城市变得更加智能和绿色，推动了太阳能路灯[12]向着太阳能电池板、蓄电池、光源高效化，路灯控制器、管理体系智能化，产品设计标准化等方向发展。[19]