浅谈太阳能、风力发电在林区道路LED显示、照明中的应用

　　随着人类社会的进步和科学技术的不断发展、创新，在人们生活、生产中新能源的使用不断地进入到我们的日常生活当中，太阳能、风能就在其中。以太阳能、风能为动力进行发电，为我们提供取之不尽用之不竭的清洁能源已经从梦想照进了我们的现实。黑龙江省地处我国的东北部，属于高纬度温带气候，一年中四季分明全天日照时间长; 森林覆盖面积大，林区有自己独立的小气候常年风力足，非常适合太阳能、风力发电的应用。森工系统在黑龙江省占有25% ～ 30% 的土地，由于特殊的地理条件造成了所属林区、林场的生活区、生产区、采伐区及旅游区的公路、道路没有能够使用的市电供电系统，造成了无路灯照明和道路显示指示板，制约了当地的经济及旅游事业的发展，给林区人民的日常生活带来了不便和安全隐患。

　　但LED显示、LED照明这项新兴科技的推广普及给太阳能、风力发电在林区公路、道路的应用带来了契机。LED显示、LED照明具有高亮度、低能耗、寿命长、故障率低等特点，非常适用于太阳能、风力发电的应用。由于森工系统所属林业局、林场道路地处偏僻，主要集中在山区，当地所处条件对于正常市电配送可能不能到达，这就要使用太阳能、风力发电来替代市电来驱动在道路中使用的LED显示、照明。而太阳能、风力发电对周围的环境不会产生污染，起到既发电又保护了林区生态环境的双层作用。因此在我省林区推广太阳能、风力发电以解决林区道路上LED显示、信号、照明供电中应用是重要的措施。现就太阳能、风力发电在林区道路LED显示、照明中的应用谈以下几点见解。

　　1 产品选择

　　1.1 LED显示、LED照明用于林区道路要选用封装严密的产品，要提高所用产品的防渗漏等级

　　在产品的顶部加装防雨、防雪板以防止雨水、雪水的直接进入; 在产品的内部加装密封胶条，增加产品的密封度，用以防止沙土、灰尘的侵害。太阳能发电部分，光伏采光板面积要大于1m2，用以取得有足够的能源。同时以风力发电为辅，以便在太阳能发电不能工作时做为后备电源和辅助电源发挥作用。电源控制系统采用直流可控硅整流模块进行并机供电; 电池组采用高能效锂离子可充电电池可以适应恶劣的环境; 集成控制箱箱体采用一次成型铝合金铸造箱体，该箱体硬度大、强度高、密封性好可在低温的室外环境使用; 保温材料可使用航

　　天用复合保温材料，该材料重量轻、防水、防火外覆铝制薄膜保温性极高。风力发电的风扇直径在50cm ～ 60cm 之间，应采用高能效风力发电机组;电池组为6 ～ 8 块高能效锂离子电池组成，每块电池容量为8 000mA左右，充满电后可以支持负载工作6 ～ 8h。

　　1.2 选用LED显示的通知板、交通导流板、信号指示灯功率应控制在300W 以内

　　LED照明控制在50 ～ 100W 以内，以便保证无电源供电情况下工作时间在8 ～ 10h。LED照明、LED显示的通知板、交通导流板应采用并联模块整体组装，采用多色彩显示技术，全部采用超高亮度的管体; LED照明则选用白光超高亮度管体;启动系统采用低温高压持续启动系统，在低温情况下可以持续预热启动而不损害整体启动集成模块。产品的控制系统应主要采用无线通讯技术和互联网技术，可以远程遥控及智能化管理，用以实现成为无人伺服控制系统; 采用双通道控制系统既可以人工控制也可以自动控制。

　　2 产品安装

　　2.1 LED交通信号灯及监控系统的安装有国家强制的安装标准规范

　　要严格按照标准规范安装，电源控制系统以太阳能系统为主、风力发电为辅，每组信号安装6 ～8 个8 000mA锂离子充电电池。

　　2.2 LED显示的通知板、交通导流板安装高度应在3 ～ 4m 之间，无遮挡物

　　立柱及支撑骨架要经过强化处理以避免倾覆;启动系统、控制系统与电源管理系统集成到一个控制箱体便于保温处理及方便日常维护; 太阳能系统、风力发电系统安装在两旁。LED 显示屏安装时对每一块小模块都要进行密封和固定，对各个插件接口进行封闭处理以增加使用寿命; 外露箱体加装外壳以防止雨水、雪水、尘沙侵袭。

　　2.3 LED照明杆体要以轻便坚固为主

　　杆体加装两个钢板制应用平台以增加太阳能采光板和风力发电系统，灯罩要进行密封防水处理，灯管管体要加固密封。太阳能采光板和风力发电系统固定在杆体上部，电源系统和控制系统安装在杆体下部的集成控制箱内以方便维修和管理。以20～ 30 个照明为一组进行调控，控制系统分光感、时间继电器、及人工智能控制。

　　2.4 电源、集成控制箱保温是关键，在箱体内装一组直流保温管

　　加装温度传感器，把箱体内温度控制在0° 以上。直流保温管的供电系统由风力发电系统供电，太阳能供电系统作为辅助供电。这样就形成了双路双电源供电系统，保证设备能够在任何条件下正常运行。