太阳能照明系统在公路隧道中的使用
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关于高速公路隧道智慧照明调光系统的研究摘要:本文将围绕高速公路隧道智慧照明调光系统设计内容开展分析,阐述完善监测设计、强化检修维护、合理选用灯具、测试控制方案等优化方法,提出高速公路隧道智慧照明调光系统的控制路径,以此降低照明灯具能源消耗,保障高速公路行车安全,实现照明调光系统智慧化管理的目标。
关键词:LED灯具;智慧化管理;照明调光系统引言:智能调光系统是指用于改变光通量、照度,采用新型灯具,达到优质照明效果的调节系统,将其运用在高速公路隧道,不仅可以减少不必要的碳排放,实现按需服务目标,还能通过智能控制,节约人力资源,保障车辆安全,减少资金成本。
为此,笔者将对高速公路隧道智慧照明调光系统的设计内容开展深入分析。
一、高速公路隧道智慧照明调光系统的设计内容与优化方法(一)设计内容高速公路隧道智慧照明调光系统设计需要充分遵循保证驾驶人员视觉体验良好的原则,确保灯光覆盖范围能够满足驾驶员通行要求,充分发挥灯光的视觉诱导作用,提高灯光的舒适度与柔和度,协助驾驶员准确识别路况信息。
且灯控系统能够结合环境变化,进行灯光亮度的调节。
比如:洞外引道,停车视野范围100m,照度均匀度在0.4以上,平均照度达到1cd/m2;入口段,平均照度为80cd/m2,照度均匀度在0.4以上,采用等照度配光的LED灯;出口段,停车视野范围为100m,平均照度为7.5cd/m2,灯具为LED隧道灯。
系统结构主要分为:感知层,其作用在于车辆检测、亮度收集以及现场调光;网络传输层,主要负责通信信号的接收、传输,支持多种形式的通信协议以及通信方式;远程应用层,能够实现内部调光、数据统计,进行传感器的信号判定,形成灯光控制指令,并将收集后的信息进行本地化处理。
而监管平台,则具有数据管理、目标锁定等功能,可以根据区域、分段实施智慧管理,结合互联网技术实现遥控操作,并结合本地环境进行时间调节,以此推动灯具管理的人性化发展。
具体的高速公路隧道智慧照明调光系统设计内容主要分为以下几点:1.主控模块从设计逻辑角度来看,主控模块是指以照明设施为基础,所打造的控制中心,其作用在于:控制照明灯具在不同环境、触发条件、电压等级下的照明亮度,在设计过程中,需要利用系统程序进行数据检测,对各类灯具下达操作指令,判断主控模块的运行是否能够保证照明设施的安全使用,最大程度减少不平衡控制,延长灯具的使用寿命,避免维护成本过高。
公路工程中的隧道照明设计规范要求公路隧道照明的设计规范要求在确保道路安全和驾驶员舒适性的同时,对光照的均匀性、亮度、颜色温度、能耗等方面都有着具体的要求。
本文将重点探讨公路工程中的隧道照明设计规范要求,并对其相关要点进行详细阐述。
1. 光照均匀性要求在公路隧道的照明设计中,保持光照的均匀性是至关重要的。
光照均匀性可以通过避免光源直接照射到驾驶员眼睛以及采用适当的照明布局来实现。
例如,照明灯具应该采用遮光设计,以减少直接光照对驾驶员的干扰。
此外,照明灯具的布置要均匀分布在隧道内墙壁的两侧,确保整个隧道内的光照均匀分布。
2. 光照亮度要求公路隧道中的光照亮度对驾驶员的安全和舒适性有着重要的影响。
根据规范要求,隧道内的照明亮度应适宜且稳定,以确保驾驶员能够清晰地看到前方的道路和交通标识。
光照亮度的具体数值要根据隧道的长度和交通流量来确定,通常应保持在150-300勒克斯(Lux)之间。
3. 光照颜色温度要求光照颜色温度对驾驶员的视觉感受和驾驶安全同样具有重要作用。
规范要求公路隧道中的照明应采用色温较高的冷色光源,如白色光源(色温约为5000-6500K)。
这种颜色温度的光线可以提供清晰度较高的视觉效果,使驾驶员更容易辨别道路和隧道内的障碍物。
4. 能耗要求公路隧道的照明系统需要在保证光照质量的前提下尽可能降低能耗。
为了达到这一目标,照明系统应采用高效的照明灯具,并配备自动调光和节能控制装置。
自动调光系统可以根据外部光照强度实时调整照明亮度,而节能控制装置可以在交通流量较小时自动降低照明亮度,以实现能耗的最优化。
5. 照明设施的可靠性和维护性要求公路隧道照明系统的可靠性和维护性对于保障隧道长期运行至关重要。
规范要求照明设施应具备良好的抗震、防水和防腐蚀性能,并能够方便维修和更换。
此外,照明设施应具备检测和报警功能,能够及时发现并报警异常情况,确保隧道照明系统的正常运行。
综上所述,公路工程中的隧道照明设计规范要求包括光照均匀性、光照亮度、光照颜色温度、能耗以及照明设施的可靠性和维护性等方面的要求。
光伏发电技术在高速公路隧道的应用摘要:光伏发电技术因其清洁、可再生、持久、可靠等特点已经广泛应用于各个领域,其中就包括高速公路隧道。
在高速公路隧道中,光伏发电技术的应用不仅为隧道提供了光明,更为重要的是它让高速公路隧道拥有了无限的能量。
随着光伏发电技术的普及和成熟,越来越多的高速公路建设规划中已经预留了光伏发电的应用空间。
例如,各地高速公路建设中在隧道顶部直接安装太阳能电池板,可形成现代化、科技感十足的隧道形象,并且还有更好的经济效益。
关键词:光伏发电;发电技术;公路隧道前言:随着人们对可再生能源需求的增长,光伏发电技术已经成为了一种主流的能源选择。
应用光伏发电技术在高速公路隧道未来的发展越来越受到人们的关注。
由于高速公路隧道的特殊地理位置和使用固定朝向,光伏电池板的转换效率要高于一般的光伏发电系统。
在低角度入射的情况下,光伏电池板的转换效率达到最佳,所以应用在隧道内可以达到较高的发电效益。
应用光伏发电技术在高速公路隧道是一项非常有前途和实用性的措施。
尽管在技术应用的过程中还有一些差距,但是这种新能源的出现为高速公路隧道未来的建设发展趋势提供了新的空间[1-2]。
一、什么是光伏发电技术光伏发电技术是利用太阳能将光能转化为电能的一种新型清洁能源技术。
它是通过将太阳能辐射转化为电能而实现发电的,因此也被称为太阳能发电或光电发电。
太阳能电池由一个或多个薄片组成,薄片被称为太阳能电池片。
太阳能电池片的基本结构是由P型半导体和N型半导体相接形成的P-N结,当阳光照射到太阳能电池片上时,太阳能电池片中的半导体材料直接吸收光子能量,导致电子和空穴的生成和分离,从而形成电场,电子和空穴通过电场的作用分别向两端移动,进而产生电流[3]。
光伏发电技术可以应用于各种地方,如建筑物屋顶、农业大棚、车站广场、公路、水库等地方。
光伏发电技术可以不受场地限制,不占用土地、无污染、负载率高、平均寿命长、维护简单、低噪音、无机械运行、种类繁多等特点。
照明节能在高速公路隧道中的必要性摘要:高速公路照明系统是高速公路行车必不可少的安全保障,但是盲目的调节隧道内的照明亮度,会造成预算之外不必要的浪费,所以本文作者根据高速公路照明的特殊性进分析,提出本着既能充分保障行车安全,又能避免能源浪费的措施,以供同行业人士参考,进而不断完善高速公路高效运营。
关键词:高速公路;隧道照明;必要性;电磁平衡0引言随着我国高速公路建设事业的不断发展,高速公路隧道也随着山区通车里程的增加,高速公路的运营更是日渐增加,在高速公路的运营中,也出现了不少的问题,如:高的车速设计,大的交通流量和较高的车流密度给高速公路的行车安全造成很大的威胁,特别是车辆在进入公路隧道时,驾驶员视野内光线的明暗发生急剧变化,人的视力骤然下降,给驾驶员安全驾驶造成极大的障碍,甚至造成交通事故的发生,如果盲目提高隧道内照明亮度,又容易迫使运营费用超出成本控制范围,造成不必要的浪费,增加建设单位的压力,因此,高速公路隧道的照明技术及节电措施己经引起人们的极大关注。
1.1隧道入口处的照明白天当驾驶员从隧道外驶进隧道内时,由于隧道内外的亮度差别极大,所以从隧道外部看照明很不允分的隧道入口时只会看到个黑洞(对长隧道而言)或个黑框(对短隧道而言)。
当驾驶员进入隧道后山于人眼视觉的滞后性作用,立即产生视觉上的盲区。
因此,在隧道入口处必须设置缓和照明段。
入口缓和照明段按车辆驶入隧道方向分为临界区,过渡区,缓和区。
入口缓和照明段的长度主要取决于洞内外亮度之差,同时还与设计车速、洞内照度和洞壁材料等因素有关。
表1给出当隧道外部亮度为4000cd/m时,隧道入口处缓和段各部分的照度标准。
如果隧道外部亮度l,则表1的数值乘以系数l/40000表1入口照明处照明标准1.2隧道内部的照明无论是白天还是黑夜,隧道内的道路环境及对行车视觉产生的影向都不同于一般道路。
主要原因是隧道内汽车行驶排出的废气几乎无法消散,在隧道内形成较大的烟雾。
摘要:投资效益决定了公路隧道太阳能光伏供电系统的经济可行性,也影响着建设单位的投资积极性。
本文以一级公路隧道洞口段照明系统利用光伏供电模式为例,介绍了其投资成本构成,包括太阳能光伏组件成本、蓄电池采购和更新成本等,根据投资回收期分析,光伏供电模式的投资回收期约为10年;然后介绍了蓄电池容量和并联数、太阳能组件串联数、日发电量、并联数和方阵功率计算方法;最后得出结论,光伏供电模式体现了良好的降碳和环保效益。
1工程概况某一级公路隧道位于浙江省绍兴市,设计速度为80km∕h,左线里程为Kll+329〜Kll+987,长658m,右线里程为Kll+363-Kll+866,长503n‰以该隧道右洞作为研究对象,其灯具在入口段和出口段采用两侧对称布设方式,灯具安装在两侧电缆桥架上,加强段灯采用功率为150W.80W>40W 的1.ED 灯,设置4个回路,分别为基本照明回路ZA 、YA 以及加强照明回路C 、Do 入口段灯具平面布置图如图1,出口段灯具平面布置图如图2所示。
入11fil248m图1入口段灯具平面布置图0«0SE30,ΔSF30OBE OeWOeZOω00«F0«0SRZA4∙YA4∙出因呈H更凶S-FJS1.WM1.F巨冈县H JS1.®圆FJS1.BOs-F5*2,4∙12m8ms38E308区OnVEOeBO∞V 1.08凶08七Oe冈8β08WOBHZA7∙YA7∙o®0︒8E 08凶08E 08忸︒8七0®r0«F ︒8E0∞F80︒8七6B6・ZA∙YA∙OB ︹I>OeF o®0︒8H200∞F8凶OBr8W 08力OeW08E7,17l∙12m 法道中技»b优显F巨凶呈,»窗呈F »&0ς-F 管冈虽力N。
出冈区F 斗区mF »闻员力xb 凶mR »同S-H »1.WoSG图2出口段灯具平面布置图根据入口段及出口段的灯具布置图统计得到各照明回路对应的灯具数量和功率,见表I o表1出入口段各回路的灯具数量和功率照明段照明回路 灯具数量 灯具功率/W 备注加强照明C24 150 各网路开通时段 入口段1加强照明D 24 150 加强照明C 基本照明ZA 4 50 (7:00~19:00) 基本照明YA 4 50 加强照明D加强照明C24 80(9:00~17:00)入口段2加强照明D 24 80基本照明YA 4 50 基本照明ZA 加强照明C 8 80 (6:00-22:00)加强照明D8 80 基本照明YA 出口段基本照明ZA 5 50 (24小时开通)基本照明YA550设定光伏发电系统仅为出入口段的加强照明回路C 和D 供电,先分别计算出两个回路上所有加强灯的功率,再根据照明回路开通时间,得到两个回路的用电量,最后得到日用电量123.2kW∙h,见表2o表2洞口段加强照明日用电量照明网路 功率和/W工作时长/h 用电量ZkWh加强照明C24×150+24×80+8×80=6160 12 73.92 加强照明D24×150+24×80+8×80=6160849.28 总和123.20磁道中成..11I ;12411∙ 26≈12m工程投资分析基于光伏供电模式的公路隧道洞口段照明系统包含太阳能光伏组件、太阳能充放电控制器、蓄电池、功率表、加强照明回路灯具等(图3)。
第19卷 第94期 交 通 节 能 与 环 保Vol.19 No.2 2023年04月 Transport Energy Conservation & Environmental Protection April. 2023doi: 10.3969/j.issn.1673-6478.2023.02.022公路隧道入口段光伏供电照明的投资与降碳效益分析刘 佳 1,张雨帆1,杨继厅1,范媛媛2,郑国平2(1. 浙江数智交院科技股份有限公司 浙江 杭州 310030;2. 杭州新奥土木工程技术有限公司 浙江 杭州 310051) 摘要:投资效益决定了公路隧道太阳能光伏供电系统的经济可行性,也影响着建设单位的投资积极性。
本文以一级公路隧道洞口段照明系统利用光伏供电模式为例,介绍了其投资成本构成,包括太阳能光伏组件成本、蓄电池采购和更新成本等,根据投资回收期分析,光伏供电模式的投资回收期约为10年;然后介绍了蓄电池容量和并联数、太阳能组件串联数、日发电量、并联数和方阵功率计算方法;最后得出结论,光伏供电模式体现了良好的降碳和环保效益。
关键词:公路隧道;照明系统;光伏供电;投资;降碳 中图分类号:U453.7文献标识码:A文章编号:1673-6478(2023)02-0118-04Investment and Carbon Reduction Benefit Analysis of Photovoltaic Powered Lightingat the Entrance Section of Highway TunnelsLIU Jia 1, ZHANG Y ufan 1, YANG Jiting 1, FAN Yuanyuan 2, ZHENG Guoping 2 (1. Zhejiang Institute of Communication Co., Ltd., Hangzhou Zhejiang 310030, China;2. Hangzhou New Austria Civil Engineering Technology Co., Ltd., Hangzhou Zhejiang 310051, China)Abstract: The investment benefit determines the economic feasibility of the highway tunnel solar photovoltaic power supply system, and also affects the investment enthusiasm of the highway investor. Taking the photovoltaic power supply mode for the lighting system at the entrance of a first-class highway tunnel as an example, the composition of its investment cost is introduced, including the cost of solar photovoltaic modules, battery cost and maintenance costs, etc. According to the analysis, the payback period of the photovoltaic power supply mode is about 10 years. Then, following issues are introduced including battery capacity and parallel connection number, solar modules number in series, daily power generation, number of parallel connection and calculation method of the square array power. Moreover, it is concluded the photovoltaic power supply mode reflects good carbon reduction and environmental protection benefits.Key words: highway tunnel; lighting system; photovoltaic power supply; investment; carbon reduction0 引言为了保障行车安全,公路隧道照明系统通常需要全天候开启,因此,其能耗是公路隧道各大系统中最大的。
高速公路隧道照明综合节能技术的研究和应用摘要:高速公路隧道照明是交通节能研究的重中之重,在隧道洞口前端运用透光棚,可以取消或降低隧道的加强照明;通过提高隧道路面照明的总均匀度,可以降低照明的平均亮度,这种安全又节能的照明技术和节能方案是研究的目标和发展方向。
文章采用智能调光控制技术,从多角度分析不同光源的优缺点和控制模式为当前实施隧道照明节能改造方案提供参考。
关键词:公路;隧道;节能;研究前言随着高速公路建设的大发展,高速公路中隧道所占的比重也越来越大,而隧道照明用电则是整个高速公路运营用电的大头,已经成为高速公路运营管理部门的一个沉重的负担。
如何使隧道照明既能保证驾驶员的行车安全,又能最大程度地节约电能是高速公路建设和运营管理部门面临的一个重要研究课题。
1、公路隧道照明节能技术应用的背景分析随着隧道照明技术的不断发展,集成度高越来越高,电子技术光学技术的发展已超越了单纯照明的观念,新型照明系统的能耗节约以及经济性也在不断提升,研究在高速公路隧道照明节能技术的应用具体要注意以下几点:1.1、证光色应与周围景物的相互协调,避免亮度过高或产生眩光,还要保证灯光的射向和强度要达到应有的节能要求和环保要求。
1.2、工程来讲,在实施过程中一定要结合实际需求,进行光照设计,加强对产品选购的科学性和合理性规范工程操作,做好安装调试以及运行管理。
1.3、公路隧道照明节能技术的应用,必须要满足综合性空间的照明要求,通常情况下,采用金卤灯和高压钠灯混光配合的方法,形成相互补充,照明效果更好。
所以,对于照明设计件的选择,最好保证照明器和装置的合理性,一方面,要保证其照明功能,还要保证其装饰效果,形成二者的协调统一。
1.4、要的基本原则,就是根据功能要求和环境条件决定合适的光特性,一要符合场地的环境要求,二要达到经济性,这才是照明节能技术的设计的根本目的,在实际应用过程中,要有合理的光分布,发挥明视觉效力,改善环境照明质量,由于高速公路隧道照明其在交通区域内,重点是考虑视环境的满意程度2、高速公路隧道照明节能技术应用的要点分析2.1、照明设计参数对于照明设计参数,在实际应用时,要注意节能调整。
[浅谈高速公路隧道节能减排与实践探讨]高速公路隧道在分析影响公路隧道节能减排因素的基础上,从系统工程角度提出公路隧道节能减排对策,以期为我国公路隧道节能减排工作深入发展提供参考。
摘要:公路隧道;节能减排;低碳经济交通运输行业是国务院确定的节能减排重点行业之一,国务院明确要求加快建设以低碳排放为特征的交通运输体系。
高速公路隧道是高速公路运营管理过程中的重要绀成部分,其电费支出在高速公路运营成本中占有相当大的比重。
所以了解高速公路隧道电费的构成,掌握高速公路隧道用电设备的基本技术能,精心安排供电系统的运行方式,合理调整负荷分配,提高功率因数自动补偿装置的灵敏度,改善功率因数状况,可以有效地提高供用电系统的经济运行水平,最终有效地降低电费支出。
某高速公路监控厦门分中心在对高速公路某隧道供配电系统、照明系统和通风系统进行了节能技术改造,并取得了良好的经济效果。
1公路隧道节能减排的基本定义公路隧道节能减排有广义和狭义之分。
广义而言,是指节约物质资源(土地、水源、钢筋、水泥、石料、沥青等)和能量资源(电能、油料等),减少废弃物(建筑垃圾)和环境有害物(废气、废水、噪声等)排放,其贯穿于公路隧道规划、设计、施工、运营全过程;狭义而言,是指节约能源和减少环境有害物排放,主要是指运营阶段在确保公路隧道行车安全的基础上,最大限度地减少电能消耗、废气排放,实现公路隧道综合效益最好。
2公路隧道节能减排存在的问题公路隧道节能减排得到我国交通运输主管部门的高度重视。
如交通运输部组织开展的第二批节能减排示范项目中有“隧道LED节能灯照明在江西景鹰高速公路傍下隧道的应用”;重庆、广东、安徽、河北、陕西、湖北、贵州、福建、吉林、浙江、云南等地开展了公路隧道运营节能课题研究及示范工程建设。
调查研究表明,我国公路隧道节能减排工作取得一定成效的同时,还存在不少深层问题和制约因素。
2.1经济和社会效益的平衡节能减排是一项持久长远的社会责任和战略任务。
隧道灯光施工技术要点解析一、灯光施工的背景和意义隧道是现代交通基础设施的重要组成部分,为了保障隧道通行的安全性和便捷性,灯光施工显得尤为重要。
隧道灯光施工技术的发展和应用不仅可以提升隧道的照明效果,还能够降低事故的发生率,保障车辆和行人的安全,因此在隧道建设中占据了重要地位。
二、隧道灯光施工的基本要素1. 光源选择:隧道灯光的光源选择对照明效果至关重要。
常见的光源有白炽灯、荧光灯和LED灯等。
在选择光源时,需要考虑隧道的照明需求、能源消耗和维护成本等因素,并选择光效高、寿命长的光源。
2. 光照设计:光照设计是保障隧道照明效果的重要环节。
根据隧道的形状、长度和交通流量等因素,合理布置灯具,确保全面均匀的照明效果。
同时,需要避免光线过亮或过暗带来的视觉疲劳和安全隐患。
3. 控制系统:隧道灯光的控制系统能够根据不同的时间段和交通流量的变化,自动调节灯光的亮度和开关状态。
合理的控制系统可以节约能源、降低维护成本,并且方便管理运维。
4. 环境保护:隧道灯光施工要注重环境保护,避免对自然环境和生态系统的破坏。
选择无毒、无辐射的环保材料,并采取合理的能源利用方式,减少碳排放和能源浪费。
三、隧道灯光施工的技术挑战和解决方案1. 照明需求不同:不同类型的隧道对灯光照明的需求也不尽相同。
对于长隧道来说,照明需求更为重要,需要保证足够明亮的照明效果;而对于短隧道来说,照明需求相对较低,需要灵活调节光线亮度。
解决这一问题的方法是通过合理的灯具布置和光照设计,实现照明效果的差异化。
2. 安全风险:隧道灯光施工中存在一定的安全风险,如高空作业安全、电气设备安全等。
解决这一问题的方法是加强施工人员的安全培训,制定严格的安全操作规范,并配备安全保护设备和监控系统,及时发现和处理安全问题。
3. 维护困难:隧道灯光施工后,灯具的维护和更换会存在困难。
解决这一问题的方法是选用具有较长寿命和耐用性的光源和灯具,以减少维护工作的频率和难度。
太阳能技术在隧道照明中的应用李媛姿【摘要】根据JTG/T D70/2-01-2014《公路隧道照明设计细则》,结合太阳能光伏发电原理及太阳能发展的现状,分析了光伏发电和隧道照明的配比关系,同时采用节能的LED灯具照明,达到节能环保的目的.应用实例证实了太阳能技术应用在隧道照明中的可行性及经济性.【期刊名称】《现代建筑电气》【年(卷),期】2017(008)007【总页数】3页(P42-44)【关键词】太阳能;隧道照明;LED灯具;光照强度【作者】李媛姿【作者单位】厦门科华恒盛股份有限公司,福建厦门361006【正文语种】中文【中图分类】TU113.6目前,光伏在工业、运输、生活等各个行业得到了普遍应用。
特别是近几年来随着科技进步和工业智能化,太阳能发电成本降低,即将达到平价上网水平,因此光伏发电在各行各业已具备很好的应用条件[1]。
我国国家相关文件规定,100 m以上的公路隧道必须有照明设施。
我国疆域较大,一些偏远地区和常规电力铺设无法覆盖的地方,太阳能光伏发电能满足隧道照明需要,确保道路安全。
采用太阳能发电技术的隧道供电系统,不仅节省电力网建设成本和运行成本,同时可减少常规能源的污染,实现绿色环保要求。
系统设计方案根据太阳光强度及辐射度,通过太阳能发电提供能量,满足隧道内亮度要求。
太阳能隧道照明整体设计方案如图1所示。
相比传统高压钠灯,LED光源具有较好的光效,节能效果好,主要体现在LED光源为指向性光源,灯具效率较高,寿命长,光效损失低。
隧道路面平均照度为Φ——灯具额定光通量;M——灯具养护系数;N——灯具布置系数,对称布置,取2~4;W——隧道路面宽度,m;S——灯具间距,m。
根据JTG/T D70/2-01—2014《公路隧道照明设计细则》[2],由隧道高度、宽度等参数,可计算LED灯需求总功率。
太阳能发电功率是隧道灯具设计的关键[3-5],主要是根据LED灯具的功率、照明时间、光照辐射度、隧道长短(基本段、过渡段、加强段等)等因素来综合考虑的。
光储充换技术在高速公路建设中的应用案例一、背景介绍高速公路是现代交通运输的重要组成部分,对于实现快速、安全、高效的交通运输具有重要意义。
然而,传统的高速公路建设中存在一些问题,如能源消耗大、环境污染严重等。
而光储充换技术的应用可以有效解决这些问题,为高速公路建设带来新的发展机遇。
本文将列举一些光储充换技术在高速公路建设中的应用案例,以便更好地了解其在实际应用中的效果和优势。
二、应用案例1. 光伏发电技术在高速公路上的应用光伏发电是光储充换技术的核心部分,通过将光能转化为电能,实现对高速公路上的照明、监控设备等电力设施的供电。
例如,在某高速公路的隧道入口和出口设置了大面积的光伏发电板,通过吸收阳光能量进行发电,为隧道内的照明设备提供电力,实现节能环保的同时保证了行车安全。
2. 光储能技术在高速公路照明系统中的应用光储能技术可以将白天收集的光能储存起来,晚上用于照明系统的供电。
例如,某高速公路采用了太阳能光伏发电板作为主要能源来源,白天通过光能转化为电能,并将多余的电能储存在电池组中。
夜晚,这些储存的电能将用于照明系统,实现了24小时无间断的照明服务,同时减少了能源消耗。
3. 光储能技术在高速公路监控系统中的应用高速公路的监控系统需要长时间运行,因此能源供应稳定是关键。
光储能技术可以通过光伏发电板将光能转化为电能,并将其储存起来,供给监控设备使用。
例如,某高速公路的监控系统采用了光储能技术,通过光伏发电板将光能转化为电能,并将多余的电能储存在电池组中,以应对断电等突发情况,保证监控系统的正常运行。
4. 光储能技术在高速公路充电桩的应用随着电动汽车的普及,高速公路上设置充电桩已成为必要。
光储能技术可以通过光伏发电板将光能转化为电能,并将其储存起来,供给充电桩使用。
例如,某高速公路上设置了多个光伏发电板,通过光能转化为电能,并将多余的电能储存在电池组中,为行驶在高速公路上的电动汽车提供充电服务,解决了传统充电桩供电不稳定的问题。
高速公路隧道智能照明施工工法高速公路隧道智能照明施工工法一、前言随着高速公路建设的不断发展,隧道建设成为其重要组成部分。
为了提高隧道的照明效果和节能减排,高速公路隧道智能照明施工工法应运而生。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点高速公路隧道智能照明施工工法具有以下特点:1. 智能化控制:采用先进的智能照明系统,能够根据天气、交通情况和亮度要求进行自动调节,提高照明效果的同时节约能源。
2. 多元化照明:通过采用多种照明设备和灯具布局,能够满足不同隧道段的照明需求,使隧道内的光线均匀且柔和。
3. 高效节能:通过合理的能量管理和照明设备的优化选择,能够达到节能减排的目的,降低运营成本。
4. 自动维护:智能照明系统可实时监测灯具的工作状态和寿命,及时报警并自动维护,以确保隧道照明的长期稳定运行。
三、适应范围高速公路隧道智能照明施工工法适用于各类隧道,包括公路、高铁、城市综合管廊等。
无论是新建隧道还是既有隧道改造,都可以采用该工法来提升照明效果和能源利用率。
四、工艺原理高速公路隧道智能照明施工工法的工艺原理主要包括以下几方面:1. 照明设计:根据隧道的尺寸、交通流量和照明要求,进行照明系统设计,确定适当的灯具类型和布局方式。
2. 智能控制:通过传感器、控制器和智能调光系统,实现对照明设备的自动调节和控制,以适应不同照明需求。
3. 能源管理:通过能量管理系统,实时监测和管理照明设备的能耗,充分利用太阳能、风能等可再生能源,进一步降低能源浪费。
4. 维护管理:建立健全的维护管理体系,定期检查和维护照明设备,避免故障影响隧道的照明效果。
五、施工工艺高速公路隧道智能照明施工工艺包括以下几个施工阶段:1. 方案设计:根据隧道的实际情况,制定照明方案,包括照明设备的选择、布局和控制系统的设计。
2. 安装准备:准备所需的机具设备和材料,进行现场勘测和测量,确定照明设备的具体位置和布局。
光伏发电及储能系统在公路隧道中的应用模式探究
赵建周;宿增强
【期刊名称】《中国交通信息化》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】公路沿线隧道机电工程耗电量高,传统能源消耗量较大,后期运营成本较高,近年随着新能源技术的发展及成熟,部分隧道供电模式正在逐步发生变化,太阳能、风能等清洁能源逐步融入公路隧道建设,其在节能减排、降低后期运营费用等方面效果显著,但当前在公路隧道中应用太阳能发电系统及储能系统,如何选择合理的应用模式方面缺乏研究。
本文旨在对太阳能光伏发电系统、储能系统在公路隧道中的应用方式进行研究,通过搭建合理的应用模式,对其经济效益进行测算,探索光伏系统及储能系统在公路隧道中的应用模式,进一步节能降耗、降本增效,为后续项目提供借鉴及技术支持。
【总页数】4页(P126-129)
【作者】赵建周;宿增强
【作者单位】甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司;兰州朗青交通科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U45
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5.光伏发电供电系统在延子高速公路中、短隧道中的应用
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光伏发电技术在高速公路隧道的应用摘要:在隧道施工中,照明、通风等设备所需的电力占了很大比例,隧道入口照明的照明功率约为70%~80%,照明总量为40%~50%。
在隧道洞口减光棚内加装光伏发电装置,既可以实现洞口光转换,又能充分利用太阳能,与市电并网,共同为照明负载提供电力,从而有效地减少电力消耗。
关键词:光伏发电技术;高速公路;应用1光伏发电系统光伏发电通常包括光伏阵列、直流汇流柜、保护装置、储能装置和最大功率追踪装置。
光伏阵列是最基本的一步,它将太阳能转换成电能,然后按照实际的电压和电流要求,将其串联起来。
最大功率跟踪器可以确保在任何时间内保持最大功率输出。
能量存储设备的作用是调节和控制太阳能电池的能量。
结合光伏发电输出、日照强度、加强段照明需求三个方面的相互关系,并选取了照明加强对光伏发电的消纳。
另外,由于太阳能光伏发电的功率较低,所以在运行过程中,安装最大功率点追踪设备的投资和运行维护费用要远远高于其带来的收益。
DC变流机的输出电压应该与骨干配电系统750 V相等,所以它以20个电池组串联连接,单路输出功率达到8.4 kWp。
为了满足提高83 KW的照明负荷要求,直流母线将12个太阳能电池串联起来,并安装相应的防雷器,然后将其输出至 DC转换柜,再将其纳入高速公路直流配电网络。
2公路光伏监控系统的组成2.1太阳能电池技术随着技术的发展,我们对太阳能电池的结构也进行了很多的改造,最初的硅光电池因为长期的使用而出现了大量的损耗,再加上成本太高,根本无法满足国内的大规模生产,所以很快就被淘汰了。
在此基础上,技术人员展开了一轮新的研究,对各种新的材料进行了试验,并提出了二代太阳能电池的概念。
最近几年,随着技术革新,太阳能电池逐渐向薄膜、二次晶硅等方向发展,与前面两代相比,这一新的太阳能电池在光能转化方面表现出了显著的优势,同时也能保证电力的稳定。
2.2光伏控制器光电控制系统的功能包括:光电转换,蓄电池充放电保护与温度补偿,电源管理,脉冲节能供电,LED驱动技术,系统软件和 LCD显示。
太阳能照明系统在公路隧道中的使用
1 前言
随着我国公路建设的快速延伸,地形复杂、人口稀少地区电力资源贫乏,电力成本巨大的问题日益突出,尤其是公路隧道照明系统的供电问题更趋严重。
同时,公路隧道一旦投入使用,正常状态下照明系统几乎处于长期点亮状态。
依据国家规范400m 以上的公路隧道需设照明设施,因此应用一种既可降低工程造价,又能降低运营管理成本的适应此发展需求的公路隧道太阳能照明系统就已十分迫切。
2 隧道的基本情况
某隧道全长1 310m,宽9m+2×0.75m,有效净高5m,纵坡2.88%,设计时速60km/h。
为了提高通过隧道的安全性,隧道内需要有通风、照明系统。
3 太阳能照明系统的设计及施工
良好的隧道照明是创造洞内良好的视觉环境, 确保车辆以设计速度能够安全地接近、穿越和通过隧道;同时也是隧道营运费用最大的日常开支项目之一。
遵循技术先进、科学合理、安全可靠、经济、环保、用的指导思想,决定对隧道采用太阳能照明。
鉴于隧道较长,导致输电线路损失较大和太阳能电池组件方阵安装受限制,所以把整个隧道分为两部分,每一部分分别独立供电,在隧道进、出口两侧各设一座太阳能电站,选择日照时间最长的地势。
本系统设计采用低压钠灯作为光源。
低压钠灯是一种成熟的照明电光源,它具有同类产品中最高的发光效率,穿透性强、使用寿命长、低能耗、无频闪、绿色环保等优点,照明效果明显优于其它光源,并且降低了系统总造价,减少了今后的维护费用和工作量。
灯具选用标准截光型隧道专用灯具,其照射角度为法线两侧各65度,既能保证整个隧道的照明亮度和均匀度,又不产生易引发事故的眩光。
根据《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ 026.1-1999)的要求设计,中间段照明的亮度要求为 1.5cd/m2(行车速度60km/h,单车道双向交通不超过700辆/h),路面亮度总均匀度为0.3。
为达到道路安全畅通的目的,遵循以下原则:
1)隧道内不管是白天或夜间均需设基本照明;
2)白天车辆进入隧道时,路面亮度应逐渐下降,使司机的视觉有一个适应过程,将隧道分为入口段、过渡段1、中间段、过渡段2、出口段;
3)出口段也应设过度照明,在双向交通情况下和入口段相同;
4)夜间出入口不设加强照明,洞外应设路灯照明,亮度不低于洞内基本亮度的1/2。
具体灯具布置,灯具安装在隧道顶部两排预设斜面上,采取对称布灯方式。
两排灯光的设计照射中心分别为正常行车道与灯光同侧的边线。
考虑到隧道内灯具间隔距离要求(降低车辆通过时人眼感到的频闪频率在 2.5Hz~15Hz之间),本隧道时速设计为60km/h,考虑各种因素的影响设计灯具间隔为12m,将隧道分为两部分,太阳能供电由太阳能电池方阵、控制器、蓄电池组等部分组成。
电站一(进口):长559m,入口段67m,过渡段84m,中间段408m。
负载总功率 2.808kW,白天开92 盏,夜晚开46盏,灯具耗电量:2808W×12h+1404W×12h=50.544kW·h,太阳能方阵功率=50.544÷0.56 (系统整体转换效率)÷3.4≈26kW 蓄电池220 只。
电站二(出口):长751m,中间段612m,过渡段84m,出口段55m,负载总功率 3.692kW,白天开126 盏,夜晚开63盏,灯具耗电量:3692W×12h+1846W×12h=66.456kW·h,太阳能方阵功率=66.456÷0.56 (系统整体转换效率)÷3.4≈35kW 蓄电池330 只。
入口段:67m(7m+12×5)采用10 盏55W 低压钠灯。
过渡段1:84m(12×7)采用14 盏35W 低压钠灯。
中间段:1020m(12×85)采用170盏26W低压钠灯。
过渡段2:84m(12×7)采用14盏35W低压钠灯。
入口段:55m(7m+12×4)采用10盏55W低压钠灯。
总计218盏低压钠灯。
整个工程施工、安装及调试时间2个月。
4 运营情况
通过几个月的使用,经检测输出电压345V,输入电压220V,路面照度20lx,照明状况良好,能够保证在无太阳7d的情况下正常使用。
5 经济价值分析
整个太阳能电站基建费用75 万元、太阳能板设备组件308 万元,蓄电池组件99 万元,电池板组件使用寿命按25a计算,蓄电池按4a 更换一次计算
(更换一次为30%计算),25a 维护及看管费用约48 万元,年平均费用27.44 万元,年延米造价209.46 元。
太阳能输出功率为61kW,年输出电量为53.436 ×10-4kW·h。
如果用煤电价格计算合42.748 万元,年节约15.308 万元,25a 节约382.7 万元,节省标准煤4 453t,减少CO2排放量11 666t,减少SO2排放量37.85t,减少NO2排放量32.95t。
随着煤价上调,电费不断提高,造价也在提高,而太阳能电站供电不存在此类问题。
通过比较证明太阳能电站利用达到了先进性、实用性、经济性、节约型、环保型的原则。
参考文献:
GB 50054-2004 低压配电设计规范[S].
JTJ 026.1-1999 公路隧道通风照明设计规范[S].。