近日,两会政府工作报告提出了加快建设新能源体系的发展目标,为国家照明节能技术推广、绿色能源照明装备推广等工作提供了权威政策指导。
其中,不接入商业电网、使用独立发电设备提供能源应用的新能源照明灯具成为新能源系统的重要一员。它们已成为城市照明管理部门和照明灯具消费者实现零能耗成本的必备产品,也是未来绿色照明技术的主流发展方向。
那么,目前新能源照明领域的发展趋势如何呢?他们顺应了哪些趋势?对此,中兆网展示了近年来四大新能源照明市场的热点趋势,并分析了它们在应用和普及中的相互关系和各自的优劣势,为照明行业实现节能低碳发展目标提供了参考方向。
太阳能照明
随着地球资源的日益枯竭和基础能源投资成本的不断上升,各种安全和污染隐患无处不在。近年来,在社会各界对清洁照明能源和低成本照明电力的殷切需求下,太阳能照明应运而生,成为新能源时代最早的离网照明模式。
太阳能照明设备将太阳能转化为热能产生蒸汽,然后通过发电机将其转化为电能并存储在电池中。白天,太阳能电池板接收太阳辐射并将其转化为电能输出,通过充放电控制器存储在电池中;夜间,当照度逐渐降低到101勒克斯左右,太阳能电池板的开路电压约为4.5V时,充放电控制器检测到该电压值,电池放电,为灯具和其他照明设备的光源提供所需的电能。

与并网照明灯具的复杂安装相比,户外太阳能照明灯具不需要复杂的布线。只要制作水泥底座并用不锈钢螺丝固定,安装简单;相较于并网照明灯具的高电费和高维护成本,大功率太阳能照明灯具不仅可以实现零电费,而且无需维护成本。他们只需要一次性支付购买和安装费用。此外,太阳能照明灯具属于超低压产品,运行安全可靠,没有因电路材料老化、供电异常等原因造成的并网照明灯具的安全隐患。
由于太阳能照明带来的显著经济成本效益,催生了不同的应用形式,从大功率路灯、庭院灯到中小功率信号灯、草坪灯、景观灯、识别灯、杀虫灯,甚至家用室内照明灯具等户外应用,都有太阳能照明技术支持。其中,太阳能路灯是当前市场上需求量最大的太阳能照明灯具。
据权威分析数据显示,2018年,国内太阳能路灯市场价值165.21亿元,到2022年已增至246.5亿元,年均增长率约为10%。基于这一市场增长趋势,预计到2029年,太阳能路灯市场规模将达到453.2亿元。
从全球市场来看,权威数据分析也显示,2021年全球太阳能路灯规模达到500亿美元,预计到2023年将达到3000亿美元。其中,非洲此类新能源照明产品的市场体量从2021年到2022年不断扩大,这两年装机量增长了30%。由此可见,太阳能路灯可以为全球欠发达地区带来强劲的市场经济增长动力。

从企业规模来看,根据企业调查的不完全统计,全国共有8839家太阳能路灯生产企业。其中,江苏省拥有3843家企业,以较大优势占据榜首;紧随其后的是广东省。在这种发展趋势下,广东中山古镇和江苏扬州高邮、常州、丹阳成为全国规模排名前四的太阳能路灯生产基地。
值得注意的是,欧普照明、乐森照明、佛山照明、亚明照明、阳光照明、三思等国内知名照明企业,以及进入国内市场的国际照明企业如欣诺飞、欧司朗、通用电气等,都对太阳能路灯等太阳能照明产品进行了细致的市场布局。
尽管太阳能照明灯具由于没有电费而带来了巨大的市场动能,但与并网照明灯具相比,其设计复杂性和由于需要更多组件来支持其运行而导致的制造成本较高,使得其价格更高。更重要的是,太阳能照明灯具采用一种将太阳能转化为热能再转化为电能的能量模式,这导致了这一过程中能量的损失,自然降低了能源效率,也在一定程度上影响了光效。
在这样的功能需求下,未来太阳能照明产品需要演进为新的功能形态,以延续其强劲的市场势头。

光伏照明
光伏照明在功能特性上可以说是太阳能照明的升级版。这种类型的灯具通过将太阳能转化为电能来为自身提供能量。其核心器件是太阳能电池板,可以将太阳能转化为电能,存储在电池中,然后通过配备光控装置的LED光源提供照明。
与需要两次能量转换的太阳能照明灯具相比,光伏照明灯具只需要一次能量转换,因此它们的设备更少,制造成本更低,因此价格更低,使其在应用普及方面更具优势。特别值得注意的是,由于能量转换步骤的减少,光伏照明灯具比太阳能照明灯具具有更好的光效。
凭借这样的技术优势,据权威分析数据显示,截至2021年上半年,我国光伏照明产品累计装机容量已达2700万千瓦。预计到2025年,光伏照明市场规模将超过69.85亿元,实现该行业板块的加速突破性发展。值得注意的是,凭借这样的市场增长规模,中国也成为全球最大的光伏照明灯具生产国,占据了全球60%以上的市场份额。

光伏照明应用虽然具有突出的优势和广阔的市场前景,但也存在明显的弊端,其中天气和光照强度是主要影响因素。阴雨天气或夜间条件不仅无法产生足够的电力,还难以为光源提供足够的照明能量,影响光伏板的输出效率,降低整个光伏发电系统的稳定性,从而缩短灯具中光源的寿命。
因此,光伏照明灯具需要配备更多的能量转换装置,以弥补在昏暗环境中使用光伏设备的缺点,满足不断增长的市场规模的应用需求。
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