Beszél a napelemes LED-es utcai lámpák előnyeiről az AC LED-es utcai lámpákhoz képest?
1. Ha az összes utcai lámpát napelemes utcai lámpákra cseréljük, megspórolhatjuk a háromszoros vízierőmű energiatermelését.
A LED utcai lámpák energiahatékonyabbak, mint a nagynyomású nátriumlámpák, és az emberek régóta ismerik. Egyes mennyiségi fogalmak azonban még mindig hiányozhatnak. Ma már felismerték, hogy egy 100 wattos LED-es utcai lámpa helyettesítheti a 250 wattos nagynyomású nátriumlámpát, így egyszerűen úgy tekinthetjük, hogy minden LED-es utcai lámpa 150 watt áramot takaríthat meg.
Ha viszont napenergiára cseréljük, akkor akár a 100 W áramot is meg lehet spórolni, vagyis minden utcai lámpa 250 W áramot takaríthat meg. Az érintett felek becslései szerint Kínában a meglévő utcai lámpák teljes száma körülbelül 100 millió, és éves szinten 20%-kal növekszik. 2008-ban 20 millió utcai lámpát szereltek fel. Ha ezt a 100 millió utcai lámpát sikerül átalakítani 60 millió 250 wattos utcai lámpává, és ha mind ezt a 60 millió utcai lámpát napelemes LED-es utcai lámpákra cseréljük, összesen 15 millió kilowatt energiát takaríthatunk meg. Feltételezve, hogy minden utcai lámpa napi 12 órát működik, egy év alatt 65,7 milliárd kilowattóra áramot takaríthatunk meg. A Három-szoros vízierőmű teljes energiatermelése 2007-ben 61,603 milliárd kWh volt. Ezért az ország összes közvilágításának napelemes utcai lámpákra cserélésével megtakarított villamos energia meghaladja a Három-szoros vízerőmű éves energiatermelési kapacitását. Ez egy rendkívül riasztó szám.
Nem csak a napenergia tiszta és megújuló energiaforrás, amely nemcsak villamos energiát takarít meg, hanem csökkenti a szén-dioxid-kibocsátást is. Minden 250 wattos nagynyomású nátriumlámpa 1290 kilogramm szén-dioxidot termel egy éven belül, így miután mind a 60 millió utcai lámpát napelemes utcai lámpává alakítanak át, 77,4 millió tonna szén-dioxidot csökkentenek. A napenergiára való átállás után tehát nem csak a villanyszámla takarítható meg, hanem a szén-dioxid-csökkentés költsége is. A szén-dioxid tonnánkénti csökkentési költsége 345-404 USD. 77,4 millió tonna szén-dioxid-kibocsátás csökkentése 31 milliárd US$-os szén-dioxid-csökkentési költségmegtakarításnak felel meg!
Az előző ábrák csak a LED-es utcai lámpák és a nagynyomású nátriumlámpák összehasonlítását szolgálják. Ugyanazon 100 W-os LED-es utcai lámpánál az AC és a napenergia felhasználása közötti energiamegtakarítási összehasonlítást a fenti adatok 2,5-tel való osztásával kaphatjuk meg. Más szóval, 60 millió 100 wattos LED-es utcai lámpa – ha mindegyik napenergiával működik – 26,28 milliárd kWh villamos energiát takaríthat meg ahhoz képest, amikor a teljes váltakozó áramot felhasználják, és a szén-dioxid-kibocsátás csökkentésének költsége 12,4 milliárd dollár.
2. A váltakozó áramú tápegység hatásfoka 15%-kal alacsonyabb lesz, mint a napelemes tápé.
Mert váltóáramú tápegység használatakor kapcsolóüzemű tápegységet kell használni annak egyenárammá alakításához. Általában a kapcsolóüzemű tápegység hatásfoka körülbelül 80%. Ezért egy 100 W-os LED-es utcai lámpához az AC bemeneti teljesítménynek körülbelül 120 W-ra van szüksége (az alábbi összehasonlító táblázatban 120 W-ot használunk). Ha napenergiát használunk mindaddig, amíg DC/DC állandó áramforrást használunk, a hatásfok akár 95%. Ezért a váltóáram használatának összhatékonysága az összeadás után körülbelül 15%-kal alacsonyabb. Tehát a fenti számoknak is 15%-kal kell növekedniük.
3. A váltakozó áramú tápegységnek is vannak teljesítménytényező problémái.
A teljesítménytényező kompenzációt nem alkalmazzák a viszonylag alacsony kategóriás kapcsolóüzemű tápegységekben. Ezek nagy számának felhasználása után az elektromos hálózat általános hatékonysága csökken.
4. A váltakozó áramú tápegység használatának fő problémája a teljes lámpa élettartamának csökkentése
Mivel a váltakozó áramot egyenárammá kell egyenirányítani és szűrni, ezért minden kapcsolóüzemű tápegységben elektrolit kondenzátort kell használni a szűréshez. Köztudott, hogy az elektrolitkondenzátorok élettartama nagyon alacsony. Az általános elektrolitkondenzátorok élettartama mindössze 1000 óra, a hosszú élettartamú elektrolitkondenzátoroké pedig mindössze 10 000 óra. Ezenkívül minden alkalommal, amikor a környezeti hőmérséklet 10 fokkal emelkedik, az élettartam a felére csökken. A nagy teljesítményű LED utcai lámpában a hőmérséklet-emelkedés nagyon magas, így az elektrolit kondenzátor élettartama rövidebb. Általában a LED-es utcai lámpák várható élettartama több mint 50 000 óra. A teljes lámpa élettartamát elkerülhetetlenül lerövidíti az elektrolitkondenzátor rövid élettartama. Megállapítható, hogy a múltban sok rossz minőségű LED-es utcai lámpa gyorsan meghibásodott. Amellett, hogy nem sikerült magának a LED-nek a hőelvezetési problémáját kezelni, a fényromlás felgyorsult, és fontos tényező volt a váltakozó áramú tápegység elektrolitkondenzátorának meghibásodása is. A napelemes rendszerben nincs elektrolit kondenzátor. Ezért az állandó áramforrás élettartama garantáltan megegyezik a LED élettartamával.
5. A napelemes LED-es utcai lámpák összköltsége sokkal alacsonyabb, mint a váltakozó áramú LED-es utcai lámpáké.
Bár a napelemes utcai lámpák kezdeti telepítési költsége magas, a kábelek lefektetésének költsége és a váltóáramú tápellátás hosszú távú villanyszámlái sokkal magasabbak, mint a napelemes rendszereké.
