(完整版)风光互补路灯设计

风光互补式LED路灯设计方案设计者：黄钜海(浙江科技学院建筑工程学院，杭州，310023) 一、设计概述风光互补式LED路灯功能特点：1、风光一体，互补性强，稳定性高2、适用范围广泛、适应性强、实用性强3、一次性投入、持续性产出、使用寿命长:4、对环境不产生任何污染、绝对绿色环保5、性能稳定，故障率低为保证风力发电机和太阳能电池能平稳、安全的运行，同时也配合路灯灯杆的多样化造型，我们将风光互补路灯灯杆设计为自立式路灯灯杆。

风力发电机位于灯杆的顶端，太阳能电池板位于灯杆的中上部，详见上图。

具体配置方案如下：灯杆高度：10米，灯具离地8米，灯杆间距25米灯杆材质：Q235优质钢结构标准灯杆（热镀锌/喷塑）太阳能光伏组件：100W|风力发电机：额定功率300W 启动风速s,额定风速10m/s光源：60WLED灯蓄电池：地埋式磷酸铁锂电池100AH控制系统：智能升压型，微电脑智能控制、防过充、过放、防潮、输出短路保护及光控+时控自动开、关灯。

工作时间：10小时/天，前5小时全亮，后5小时半功率亮；阴雨天连续工作3-7天工作温度：-20℃~+45℃相对湿度：20%--90%。

部件、型号及规格数量备注风力发电机GARDENSON-300W /24V 1台低风速型风力发电机太阳能电池板<100W/24V2块单晶硅蓄电池100AH/24V 2只磷酸铁锂电池光源及灯具"HY720LD60W1套华豫新能源LED路灯风光互补路灯控制器SN400-24 1只带卸荷保护装置自立式路灯灯杆成套·灯高8米、杆高10米1套含地脚笼、太阳能支架附件电缆等）二、详细说明风力发电机风机是风光互补路灯的标志性产品，风机的选择最关键的是要风机的运行平稳。

灯杆是无拉索塔，最担心因风机运行时的振动引起灯罩和太阳能支架的固定件松脱。

选择风机的另一个主要因素就是风机的造型要美观，重量要轻，减小塔杆的负荷。

这里选用嘉顿雄GARDENSON 牌GARDENSON-200W/300W型风机】技术参数：300W 起动风速：（m/s）额定风速：12（m/s）切入风速：s 额定电压：24V 额定功率：300W 最大功率：400W 风叶直径: m 风叶数量: 6（pcs）整机重量: 10kg 大风保护：泄荷及电磁制动工作温度: -20℃至40℃海拔高度：≤4500m（额定工况海拔高度为1000m）最大风速：≤35m/s电机选用60W国际先进的永磁式发电机，动平衡好、切割磁力线佳效率高，低速性能好，2级风就能发电。

风光互补路灯课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解风光互补路灯的基本原理，掌握风能和太阳能转换为电能的基本过程。

2. 学会分析风光互补路灯系统的组成部分及其功能，了解其在现代城市照明中的应用。

3. 掌握风光互补路灯的优缺点，了解其在节能环保方面的意义。

技能目标：1. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，通过小组合作，设计简单的风光互补路灯系统。

2. 提高学生的实验操作能力，学会使用相关仪器和设备进行风光互补路灯的测试与评估。

3. 培养学生的数据分析能力，能对实验数据进行处理和分析，得出合理结论。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对新能源技术的兴趣，激发他们探索科学奥秘的热情。

2. 增强学生的环保意识，让他们认识到风光互补路灯在节能环保方面的重要性。

3. 培养学生的团队协作精神，让他们在合作中学会尊重、理解和帮助他人。

课程性质：本课程为跨学科综合实践活动课程，结合物理、能源、环保等多方面知识。

学生特点：本课程面向初中学生，他们对新能源有一定了解，但缺乏深入的认识，动手能力和团队合作能力有待提高。

教学要求：注重理论与实践相结合，鼓励学生积极参与实验，培养他们的观察、分析和解决问题的能力。

在教学过程中，关注学生的个体差异，充分调动他们的学习积极性，提高教学效果。

通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，并在后续的教学设计和评估中，对具体学习成果进行跟踪与反馈。

二、教学内容1. 引言：介绍风光互补路灯的基本概念，引导学生关注新能源在现代城市建设中的应用。

相关教材章节：《新能源技术与应用》第一章 新能源概述2. 风能利用原理：- 风能的基本概念和特点- 风力发电机的结构和工作原理相关教材章节：《新能源技术与应用》第二章 风能及其利用3. 太阳能利用原理：- 太阳能的基本概念和特点- 太阳能电池的原理与分类相关教材章节：《新能源技术与应用》第三章 太阳能及其利用4. 风光互补路灯系统组成与设计：- 系统的组成部分及其功能- 风光互补路灯的设计原则和步骤- 案例分析：介绍典型的风光互补路灯项目相关教材章节：《新能源技术与应用》第四章 风光互补发电系统5. 实践操作：- 搭建简易风光互补路灯模型- 实验操作：测试风光互补路灯的性能- 数据收集与分析相关教材章节：《新能源技术与应用》第五章 实践操作6. 总结与评价：- 对风光互补路灯的优缺点进行总结- 评估学生在实践操作中的表现- 讨论风光互补路灯在节能环保方面的意义相关教材章节：《新能源技术与应用》第六章 新能源评价与展望教学内容安排和进度：本课程共计6课时，每课时40分钟。

风光互补太阳能路灯方案随着可再生能源的不断发展和应用，太阳能成为一种受到广泛关注的清洁能源选择。

在城市照明中，传统的路灯需要消耗大量电力，对能源资源造成了很大的压力。

而风光互补太阳能路灯方案则能够更好地利用太阳能和风能，实现能源的互补利用，为城市照明带来新的解决方案。

1. 方案概述风光互补太阳能路灯方案是将太阳能光伏发电系统与小型风力发电机结合在一起，通过收集太阳能和风能来为路灯供电。

方案中包含了光伏发电模块、风力发电模块、储能装置、控制系统和LED灯具等组成部分。

2. 光伏发电模块光伏发电模块是风光互补太阳能路灯方案的核心部分之一。

模块由多个太阳能电池组成，能够将太阳能转化为电能。

光伏发电模块一般使用高效的单晶硅或多晶硅太阳能电池片制成，具有较高的太阳能转化效率。

3. 风力发电模块风力发电模块是风光互补太阳能路灯方案的另一个重要组成部分。

模块采用小型垂直轴风力发电机，能够通过收集风能转化为电能。

风力发电模块设计合理，能够在不同风速下稳定工作，并将产生的电能输送到储能装置中。

4. 储能装置储能装置是风光互补太阳能路灯方案中非常关键的一环。

它能够将光伏发电模块和风力发电模块产生的电能进行储存。

储能装置一般采用锂离子电池或钛酸锂电池等高能量密度的电池，具有较高的充放电效率和较长的使用寿命。

5. 控制系统控制系统是风光互补太阳能路灯方案中起到调控和管理作用的关键部分。

控制系统通过监测光照强度、风速和电池电量等参数，能够自动控制路灯的亮灭和光照强度。

同时，控制系统还能够监测故障信息，提供远程管理和维修。

6. LED灯具LED灯具是风光互补太阳能路灯方案的照明设备。

相比传统路灯，LED灯具具有更高的光效和更长的使用寿命。

LED灯具采用半导体发光技术，能够提供更亮、更远的照明效果，并且具有较低的能源消耗。

7. 方案优势风光互补太阳能路灯方案具有以下几个明显的优势：（1）清洁可再生能源。

光伏发电和风力发电是清洁的可再生能源，能够减少对传统能源的依赖，并降低碳排放。

风光互补路灯应用设计实例与典型配置方案一、任务导入风光互补路灯的技术优势在于利用了太阳能和风能在时间上和地域上的互补性，使风光互补发电系统在资源上具有最佳的匹配性。

风光互补路灯控制系统还可以根据用户的用电负荷情况和当地资源进行系统容量的合理配置，既可保证系统供电的可靠性，又可降低路灯系统的造价。

风光互补路灯系统可依据使用地的环境资源做出最优化的系统设计方案来满足用户的要求。

因此，风光互补路灯系统可以说是最合理的独立电源的照明系统。

这种合理性既表现在资源配置上，又体现在技术方案和性能价格上，正是这种合理性保证了风光互补路灯系统的可靠性。

从而为它的应用奠定了坚实的基础。

二、相关知识学习情境1风光互补路灯(一）风光互补路灯的技术特点风光互补路灯主要为夜间照明使用，采用两种工作模式：纯光控模式和光控+定时模式。

两种模式的设定和控制是通过路灯控制器的拨码来实现的，并且风光互补路灯控制系统对风力发电机、太阳能电池组件和蓄电池提供多种保护，使系统可以更可靠的稳定工作。

风光互补路灯使用方便，实现无人值守，免解缆；低风速启动，合理吸收风能和光能，大风切出保护系统使整个系统更加安全可靠，大大减少太阳能电池组件的配比，降低了灯具的设计成本，可以收到良好的社会效益和经济效益。

小功率风力发电机组的风力机体积小、质量小而且发电效率高。

风力发电机独特的电磁设计技术使其具有低的启动阻力矩。

按照风能公式，风中可用能量是风速的3次方。

这表示风速提高1倍时，风能将提高8倍。

一般风力发电机组的效率通常是线性的，因此无法利用风力的3次方效益。

发电机只在沿能量曲线上的1点或2点有效率。

通过改进风力机组的效率曲线，使其符合风中可用能量的分布，使它沿整个曲线都有效率。

（二）风光互补路灯的构成风光互补路灯具备了风能和太阳能产品的双重优点，没有风能的时候可以通过太阳能电池组件来发电并储存在蓄电池中，有风能没有光能的时候可以通过风力发电机来发电并储存在蓄电池中。

新太阳能路灯方案范本1.1、太阳能路灯（风光互补路灯）___1.1.1、准备工作1、开工前按照规范要求，确认每根灯杆所处的位置和灯源的高度和方位。

2、项目经理根据技术规范要求，对原材料、原部件在未出厂前取样试验，确认材料、原部件质量符合规定标准后方可进行打包运输，并提前___天运进施工场地，在设备材料运抵施工现场后，再次对设备材料进行验证和测试，以保证工程质量。

3、编制各分项工程详细施工方案、工期计划、___施工设备和施工机具均在施工前提前进场。

4、项目经理部门编写各分项工程作业指导书，编集各分项工程、各工序施工原始记录报表式样，施工过程中，对施工过程及系统测试结果进行详细的记录，在工程竣工后提交招标单位审批验收。

5、拆装及组装地点选择。

拆装地点应在___地点附近，以便于组装后的运输。

此外，___地点铺有防雨布，放置因地面的凸起或细沙及污渍而造磨损、划伤及玷污等。

6、___人员及工具。

专业___人员3～___名（___任务较重时可相应增加___人员），每人配备___工具一套，包括万用表一块、大活口（___地脚螺母）和小活口（___其他各处螺母）各一把，平口螺丝刀、三角锁工装、十字螺丝刀和尖嘴钳各一把，绝缘胶布、防水胶带数卷等。

此外必须有吊车___辆，升降车___辆。

7、依照发货清单清点灯具；拆装并参照装箱清单一一核对各零部件并检查有无磕碰、磨损、变形和划伤等损坏，不合格品禁止___；1、将灯杆用支架斜放在地面，灯杆上部朝上形成30~40度仰角，将太阳电池组件、灯头及灯杆与支架接触部位用柔软的垫物承垫，以免在___过程中造成划伤等不必要的损坏。

2、___灯臂和光伏组件支架。

把灯臂按灯杆的设计图纸___在灯杆的上部约___m处（太阳能路灯装在___m，风光互补路灯装在___m），仰角10-13度，用螺丝将其紧固，不能有摇摆和晃动，___完灯臂后，将光伏组件支架从灯杆上部套入杆体至光伏组件___部位，用螺丝或抱箍紧固，并用强力摇动检查是否松动或有滑落的危险。

风光互补路灯系统方案目录项目解决方案及设计：项目要求： (3)日照/风况等条件 (3)最佳配置......... . (3)系统配套摘要：风光互补系统 (4)系统-1——LED灯 (5)系统-2——风力发电机 (6)系统-3——风光互补路灯控制器 (7)系统-4——蓄电池 (8)系统-5——太阳能电池板 (9)系统要求及使用条件：a. 地区:b. 灯: 60瓦LED节能灯c. 灯杆高度: 8 M, 灯杆间距: 25m;d. 发光强度: >20LUX（照明单位）e. 工作时间: 每天8小时f. 连续性工作要求: 阴雨天和无风条件下，保证持续使用3~5天；天气条件:最佳配置:风光互补路灯结构示意图：风光互补路灯系统：由风力发电机，太阳能板，风光互补控制器，蓄电池，灯杆，灯具等组成。

.系统方案-1——LED 灯✧本产品运用先进的电子电力技术，设计了高效率增强以及超节能脉波宽度调变（PWM）两种输出模式，配合时间控制，可以在需要的时候以高效率增强模式点亮LED灯具，提供良好的照明，而其它时间段则以超节能模式输出，节约电力的消耗。

✧LED光源。

启动时间0.5秒、发光稳定,；✧工作时间30’000 ~100’000小时；✧不含紫外光、无辐射的绿色环保产品；✧与一般照明路灯相比，相同的照度下可以节能70%。

✧低维修率（500000小时内），耐久性使用，整体铝散热加专利防尘罩技术，耐冲击强度IK10(20J)、耐燃能力（850℃/5s）系统方案-2 200W 风力发电机对应序号组件 数量 备注 1 风机总成 1 主要部件2 叶片3 3 轮毂/压板 14 导流罩 1 配件5 螺栓M8×30 9叶片连接使用6 平垫 Ø9 97 防松螺母M89 8 螺母M16×1.5 1 配件 9 弹簧垫M16 1 10 法兰连接 1法兰连接使用11 螺栓M10×40 4 12防松螺母M104系统方案-3 FW-WBC-500 风光互补控制器技术参数：系统方案-4 免维护胶体蓄电池型 号FW-WBC-500 蓄电池组电压(V DC )24 风力发电机额定输入功率(W) 200 额定电压(VDC) 24 额定负载电流（A ）12.5 允许太阳能风机最大充电电流(A) 50 充电(V) 保护门限（V ） 28.8 （可设） 温度补偿 30mV/℃/Cell 欠压(V)断开21.6（可设） 恢复26.4（可设）空载电流 (mA)<40 电压降落(V)太阳能电池与蓄电池之间 < 0.3V 蓄电池与负载之间< 0.3V系统方案-5—单晶硅太阳能电池板及相关参数LED太阳能样板工程说明：1：可根据需要选择纯太阳能照明系统和风光太阳能照明系统。

离网光伏系统设计报告书设计题目：风光互补路灯设计设计人姓名：向枘1121560119 班级：能自1201 班目录1 风光互补路灯系统介绍 (4)1.1 概括 (4)5 风光互补路的背景 .................................................................................................1.1.2 风光互补路灯的发展过程及现状 (5)6 风光互补路灯的意义 .............................................................................................8 风光互补路灯的原理 .............................................................................................2 设计需求 (9)3 系统初始化设计 (10)当地气象数据资料 (10)灯源及灯杆设计 (11)照明方式的选择 (11)灯杆高度及路灯间距的计算 (12)路灯灯源的选择 (12)灯杆强度 (13)蓄电池的选择 (17)蓄电池的选择 (17)蓄电池的计算 (18)风力发电机组设计 (18)风力发电机组的选择 (18)风力发电机组功率确实定 (18)太阳能电池组件设计 (19)太阳能电池组件功率的选择 (19)太阳能电池组件功率确实定 (19)方阵倾斜角设计 (20)4 系统的主要配置说明 (21)系统配置表 (21)4.2 太阳能组件主要参数 (22)4.3 风力发电机主要参数 (22)4.4 控制器主要参数及说明 (23)4.5 风光互补路灯24V 直流系统原理图方框图 (24)5 系统建设及施工 (24)5.1 系统建设流程 (24)5.2 系统安装说明 (25)5.2.1 安装前须知事项 (25)5.2.2 安装准备 (26)安装操作流程 (27)6 系统的运转与保护 (30)6.1 系统的调试 (30)6.2 系统的查收 (32)6.3 系统的保护 (33)6.4 风光互补路灯系统的防雷及防腐 (33)6.5 常有故障及办理 (34)6.6 使用寿命 (35)7 系统成本剖析 (35)8 参照资料 (36)8.1 国家标准 (36)8.2 行业标准 (37)8.3 参照文件 (37)1风光互补路灯系统介绍概括能源是公民经济发展和人民生活一定的重要物质基础，在过去的 200 多年里，成立在煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源系统极大的推进了人类社会的发展。

^风光互补LED路灯控制器的设计摘要本文主要首先介绍了产生新能源的必要性及风能和太阳能快速发展的背景。

其次介绍了什么是风光互补及风光互补的技术原理、技术结构及技术优势和风光互补系统的组成、风光互补路灯的优势。

然后介绍了什么是风光互补控制器，风光互补控制器的特点，风光互补控制器的工作原理及风光互补路灯控制器的结构图和电路原理图。

关键词：控制器，工作原理，路灯，风能，太阳能目录1、绪论................................................... 错误!未定义书签。

2、风光互补的概述......................................... 错误!未定义书签。

、风光互补的技术原理................................... 错误!未定义书签。

、风光互补的技术构成................................... 错误!未定义书签。

、风光互补的技术优势................................... 错误!未定义书签。

、风光互补的典型案例................................... 错误!未定义书签。

3、风光互补系统........................................... 错误!未定义书签。

、风光互补系统的组成................................... 错误!未定义书签。

、风光互补路灯的优势................................... 错误!未定义书签。

4、风光互补控制器......................................... 错误!未定义书签。

、风光互补控制器的概述................................. 错误!未定义书签。

企业生产实际教学案例：风光互补LED路灯工程建设方案案例说明一相关岗位名称●光伏系统设计工程师●光伏系统销售人员●光伏系统技术支持●光伏系统售后服务二相关职业技能●掌握风光互补路灯设计要点●掌握风光互补路灯部件的选型与配置●了解风光互补路灯与常规路灯效益对比三案例背景介绍●本案例介绍的是风光互补路灯的建设方案，包括风光互补路灯的设计与实施方案，以及风光互补路灯提供的售后服务1生产案例1.1 案例背景概述（一）项目名称：新建风光互补路灯工程（二）项目地点：惠州和东莞地区（三）项目建设性质：新建（四）项目建设内容：风光互补路灯工程建设风光互补路灯系统具体有以下几个优点：1.安装施工周期短.该路灯系统完全独立,无外部连接工程,工程量低，平均每20套工程工期从设备到现场开始算起只要两天，从工程采购算起只要五天；2.成本低，见效快。

平均每套系统投入比有线路灯低许多，两天时间，就能让漆黑的道路变得一片光明;3.占用土地很少，无须管路铺设，不存在电线防盗问题；4.零电费、零排放。

既减少了用电负担，实现了节能降耗，又改善了生态景观，达到了环保的效果,也方便了市民的出行，加强了社会治安综合治理。

◆制造优势√ 现代化的制造工厂管理√ 独立的研发团队√ 丰富的上游资源√ 完善的区域部件配套◆产品优势√ 产品线丰富√ 产品更新快√ 产品定位准确◆价格优势√产品性价比优势√供应链优势：既是制造商又是品牌商√上游资源的整合优势√规模采购带来的成本优势1.2项目简述路灯照明工程，是提高社会综合管理水平，全面构建和谐社会的重要一环。

该项目设计方案响应了国家“绿色照明、节能减排”的号召。

国家公布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中，提倡照明节能。

由于我国城市照明所消耗的能源极为惊人，若将户外照明改用太阳能、风能供电，将大大减少城市用电的负担！华南地区具备独特的地理优势，而且还拥有丰富的气象资源，全年大于或等于3级风的时间大于200天。

风光互补路灯设计方案随着城市的快速发展，夜间照明设施已经成为城市建设中不可或缺的一部分。

而路灯作为夜间照明的主要设施之一，其设计方案也显得尤为重要。

风光互补路灯设计方案是一种以节能环保为导向的新型路灯方案，下面将详细介绍其设计原理和效果。

风光互补路灯是一种利用风能和太阳能作为电力供应的路灯方案。

它采用太阳能电池板将光能转化为电能，通过蓄电池储存，用于路灯的照明。

而风能发电则是通过风轮装置将风能转化为电能，也储存在蓄电池中。

当夜晚来临时，路灯需要照明时，如果太阳能不足以供应，系统将自动启动风能发电装置，以补充能源供应。

反之，如果风能也不足以供应，系统将自动切换为传统电力供应，以保证路灯的正常照明。

风光互补路灯的设计方案具有以下优点。

首先，节能环保。

它将清洁能源太阳能和风能作为主要的能源供应，减少了传统电力的使用。

其次，可持续发展。

太阳能和风能都属于可再生能源，可以长期供应，不会耗尽。

第三，经济实用。

虽然初始投资较高，但长远来看，风光互补路灯节省了大量的电力消耗，减少了电费支出，具有良好的经济效益。

第四，维护方便。

由于风光互补路灯的电力供应主要依靠太阳能和风能，所以不需要进行复杂的电缆布线，减少了维护的工作量。

然而，风光互补路灯设计方案也存在一些局限性。

首先，太阳能和风能的供应是受到天气条件的限制的，如果连续几天阴雨天气，可能会导致能源供应不足，影响路灯的正常使用。

其次，风光互补路灯的建设和维护成本较高，需要一定的资金投入。

最后，风光互补路灯的设计需要考虑太阳能电池板和风轮装置的位置和角度，以保证充分利用能源供应。

综上所述，风光互补路灯设计方案在节能环保、可持续发展、经济实用和维护方便等方面具有明显的优势。

虽然存在天气条件限制和一定的建设成本，但相信随着科技的进步和能源技术的不断发展，风光互补路灯将在城市照明中发挥更大的作用，为城市的夜间照明提供更好的解决方案。

风光互补路灯设计一、技术要求及涉及因素：问题一：所要架设路灯的路级标准（单道或双道、路长、路宽、照明亮度要求）。

问题二：所要架设路灯的地理位置（常年日光照射情况及日平均风速）。

问题三：路灯日使用情况（每日使用时间，采用节能的双开或三开），遇到阴雨天，系统可提供备用电力应用天数。

问题四：系统负载功率多大？输出电压和电流是直流还是交流？问题五：系统负载情况，是电阻性、电容性、还是电感性？启动电流需要多大？根据问题一，确定合理的路灯布置方式，包括单路灯照明范围和路灯间距，同时还可以确定路灯的最低照明标准瓦数。

力求作到在照明达到理想要求的情况下少架设路灯，以降低路灯照明系统成本。

（需设计最少三套方案，进行成本比较）根据问题二，通过对所设路灯地理位置的年光照量和年风能储量考查，包括日均日照时间和日均风速，确定太阳能发电系统和风力发电系统的发电功率的分占百分比。

根据问题三，根据路灯日使用情况和路灯系统电能备用天数，确定蓄电池容量及风光发电系统的功率选择。

根据问题四及问题五：根据所需负载情况，确定风光发电系统附边设备的选型。

以上工作都作好后，根据风光发电系统的重量，进行灯杆的承重能力及抗几能力设计。

二、设计实例：下面以河北省二级路增加设计速度60km／h一档后，路基宽为10.0m，路长为2km，每天工作时间为10小时，备用时间为5天为例，进行风光路灯设计。

（一）、河北省≥3 m／s的风速全年累积为4000～5000h，≥6m／s风速全年累积为3000h以上。

年太阳辐射总量为5850-6680 MJ/m2，相当于日辐射量4.5-5.1KWh/m2。

得出结论，河北省是一个风能和太阳能储量很高的省份，即适合风力发电，又适合太阳能发电，因此将太阳能发电和风力发电得到的电能定为各50%。

采用截光型灯具，灯具支架长1.5米，实际照明有效宽度为8.5米，设计灯架高为10米，灯具距地面直线距离为9米，各路灯间距为25米，所需路灯总数为2000/25=80。

风光互补太阳能路灯设计方案设计单位：乌鲁木齐旭日阳光太阳能工程有限公司设计时间：二0一一年三月二十日设计人员：姜广建风光互补路灯设计方案现场效果图一、自然资源状况在跨入21世纪之际，人类将面临实现经济和社会可持续发展的重大挑战，在有限资源和环保严格要求的双重制约下发展经济已成为全球热点问题。

而能源问题将更为突出，不仅表现在常规能源的匮乏不足，更重要的是化石能源的开发利用带来了一系列问题，如环境污染，温室效应都与化石燃料的燃烧有关。

目前的环境问题，很大程度上是由于能源特别是化石能源的开发利用造成的。

因此，人类要解决上述能源问题，实现可持续发展，只能依靠科技进步，大规模地开发利用可再生洁净能源。

太阳能和风能等清洁能源以其独具的优势，其开发利用必将在21世纪得到长足的发展，并终将在世界能源结构转移中担纲重任，成为21世纪后期的主导能源。

1.1化石能源带来的问题(1)能源短缺：由于常规能源的有限性和分布的不均匀性，造成了世界上大部分国家能源供应不足，不能满足其经济发展的需要。

从长远来看，全球已探明的石油储量只能用到2020年，天然气也只能延续到2040年左右，即使储量丰富的煤炭资源也只能维持二三百年。

因此，如不尽早设法解决化石能源的替代能源，人类迟早将面临化石燃料枯竭的危机局面。

(2)环境污染：当前，由于燃烧煤、石油等化石燃料，每年有数十万吨硫等有害物质抛向天空，使大气环境遭到严重污染，直接影响居民的身体健康和生活质量；局部地区形成酸雨，严重污染水土。

这些问题最终将迫使人们改变能源结构，依靠利用太阳能等可再生洁净能源来解决。

(3)温室效应：化石能源的利用不仅造成环境污染，同时由于排放大量的温室气体而产生温室效应，引起全球气候变化。

这一问题已提到全球的议事日程，其影响甚至已超过了对环境的污染，有关国际组织已召开多次会议，限制各国CO2等温室气体的排放量。

1.2 太阳能资源及其开发利用特点(1)储量的“无限性” ：太阳能是取之不尽的可再生能源，可利用量巨大。