太阳能LED照明系统及LED路灯设计分析

瓦，我们对车间进行实地测量和DIALux模拟计算分析，100瓦LED工矿灯即可达到原来250瓦灯具的照明效果。此时，LED灯具总功率6000瓦。

1、计算太阳能板安装设计容量

太阳能所发电量能够维持白天负载用电。

注：1）、在实际计算中，我们一般采用专业设计软件，如PVSys和RetScreen等进行计算，就如我们采用DIALuxevo计算照明效果类似；

2）、为了简化理解，我们采取365天工作；实际应用中，周末休息，负载不工作，太阳能所发电量几乎100%全部自动上网；

3）、系统容量的设计还要取决于当地供电局配置的变压器容量，一般10KVA变压器支持400KW太阳能装机容量。

2、计算现金收益

由上述计算，我们得出"仅安装太阳能"和"安装太阳能+LED照明节能改造"，两种情形下的太阳能设计容量，我们简化设计容量分别如下：460Kw和430Kw：

因为太阳能发电享受中央和地方补贴以及余电上网收入，那么：

现金收入=（中央+地方补贴单价）*太阳能总发电量+余电上网收入

比如第一年现金收入=（0.42+0.25）*487600+0.45*48760=348634；从第6年开始，包括第6年，上海市地方补贴将不再享有。

3、综合收益对比

设定当地市电价格：1元/Kwh

1）、投资回报期测算

很明显：安装LED和太阳能屋顶，6年回本并获得收益，而单纯安装太阳能板，需要7年时间才能回本。

2）、投资总汇报测算

综合两张表可以看出：

a）、单纯安装太阳能电池板，20年时间里总效益：1390万，初始投资成本460万，灯具寿命按照3年一个轮换周期，换6次，耗资12万，相当于初始投资成本472万，净收益918万，年回报率9.7%；

b）、LED+安装太阳能电池板，20年时间里总效益：1376万，初始投资成本430万，LED灯具寿命按照5年一个轮换周期，换4次，耗资24万，相当于初始投资成本454万，净收益922万，年回报率10.2%。

注：以上计算只是显示在同等条件下，安装LED之后的太阳能系统与未安装LED的太阳能系统的收益对比，我们简化了一些变量。在实际计算中，我们必须考 虑太阳能电池板输出功率的衰减，一般第一年我们采取1.5%，以后逐年按照0.7%衰减率，另外在投资计算模型时，我们还要考虑必要的金融成本和金融杠杆 工具，更加贴近真实的投资回报。

末了，再额外补充几句，欢迎大家拍砖：

1、以上各类计算和分析，简而言之：花小钱（LED照明投资相对于太阳能屋顶的投资，份额很小），办大事。太阳能分布式如果辅以工作负载端节能改造，比如LED照明应用，投资回报如虎添翼；

2、LED照明可以发挥其易于调光调色，进一步降低能耗，从而可以进一步降低太阳能设计容量；

3、未来太阳能分布式家庭，室内安装有各类节能电器，包括LED灯具，还有储能设施，将有一套HEMS（居家能源管理系统）无线网络管理这些负载端，储能端和太阳能光伏发电端。

LED灯具作为节能照明的功能可能不再是其卖点，而是将LED灯具作为HEMS这个微型网络的一个Node载体，收集各类信息，灯具与灯具之间进行通信组网，灯具与控制中心之间通信。

比如，室外灯具可以集成气温计，感知天气变化，及时发出预警信息至控制中心，控制中心自动侦测储能蓄电池容量，决定太阳能光伏板发电是否优先充蓄电池。

同样的LED路灯，将成为一个优良的传感器集成平台，成为市政管理大数据信息采集平台，更远一些，去中心化的大背景下，分布式清洁能源构建的微电网里，LED照明也会扮演一个节能和信息摄取传输的双重角色！