الشبكة مقابل مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية: أيهما أكثر فعالية من حيث التكلفة-وعمليًا؟

في مشاريع إنارة الطرقأضواء الشوارع تعمل بالطاقة الشمسيةوشبكة-أضواء الشوارع مدعومة بالطاقةغالبا ما تتم مقارنتها. ومع ذلك، لا توجد إجابة واحدة-حجم-تناسب-جميع الحلول التي تحدد الحل الأكثر اقتصادية أو العملية. يعتمد الاختيار الأمثل بشكل كبير على عوامل مثل تصنيف الطريق، ومعايير الإضاءة، وظروف البناء، وبيئة الطاقة المحلية. تحلل هذه المقالة تكاليف وإمكانية تطبيق مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية والشبكة عبر سيناريوهات مختلفة، مما يوفر إرشادات عملية لاتخاذ القرار- الخاص بالمشروع.

 

فيما يلي مقارنة وتوصية مستندة إلى السيناريو-:

 

1. الطرق-المنخفضة: مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية عادةً ما تكون أكثر تكلفة-فعالة

في هذه السيناريوهات، توفر مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية ميزة واضحة في إجمالي تكلفة دورة الحياة-. السبب الرئيسي هو أنها تلغي النفقات المرتفعة المرتبطة بمد الكابلات وإنشاء البنية التحتية الكهربائية.

 

1.1 مقارنة التكلفةبين الشبكة وSolarمدعوم SتريتLights

مثال: عمود 8 م، 60-80 وات LED

عنصر التكلفة	الشبكة-إضاءة الشوارع بالطاقة	ضوء الشارع بالطاقة الشمسية
سعر المنتج-السابق في المصنع	تقريبا. 200 دولار أمريكي/المجموعة	تقريبا. 200-500 دولار أمريكي/المجموعة
تكلفة التركيبات الكهربائية والمدنية	تقريبا. 450 دولارًا أمريكيًا (على أساس مسافة 30 مترًا: الكابلات، والقنوات، وحفر الخنادق، والردم، وما إلى ذلك)	0 دولار أمريكي (لا يلزم توصيل كابلات)
تكلفة الكهرباء المستمرة	مستمر	دولار أمريكي 0
إجمالي الاستثمار الأولي	تقريبا. 650 دولارًا أمريكيًا/المجموعة	تقريبا. 200-500 دولار أمريكي/المجموعة

 

ملحوظة:يتم تحديد فروق الأسعار بين مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية بشكل أساسي من خلال سعة البطارية وتكوين الألواح الشمسية، مما يؤثر بشكل مباشر على أداء النسخ الاحتياطي خلال الأيام الغائمة والممطرة.

 

حتىتكلفة التركيبات الكهربائية وحدهابالنسبة لمصابيح الشوارع التي تعمل بالشبكة-تكفي لتغطية الاستثمار الأولي لمصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية-عالية الجودة. في هذه السيناريوهات، توفر مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية ميزة اقتصادية مزدوجة:انخفاض الاستثمار مقدماوصفر تكلفة الكهرباء أثناء التشغيل.

 

 

1.2 السيناريوهات القابلة للتطبيق

إن طاقة الخرج واستقلالية التشغيل لأضواء الشوارع بالطاقة الشمسية مقيدة بمساحة الألواح الشمسية وقدرة البطارية. ونتيجة لذلك، فإن مستوى الإضاءة ووقت التشغيل المستمر لا يمكن أن يتطابق بشكل عام مع مستوى الإضاءة في الشوارع التي تعمل بالطاقة -والتي تتمتع بنفس القدرة الكهربائية المقدرة.

 

لذلك، تعد مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية مناسبة بشكل طبيعي للتطبيقات ذات معايير الإضاءة المريحة نسبيًا، مثل الطرق الثانوية والثالثية والطرق الريفية والممرات والمتنزهات الصناعية أو السكنية.

 

2.-الطرق ذات الدرجات العالية والطرق المتوسطة/المرتفعة-إضاءة الصاري: الشبكة-يوصى باستخدام المصابيح الكهربائية

بالنسبة للتطبيقات ذات المتطلبات الصارمة فيما يتعلق بالسطوع والاتساق والموثوقية، تظل مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشبكية -الحل الأكثر استقرارًا وعمليًا.

 

2.1 القيود الاقتصادية والموثوقية

تكلفة النظام المفرطة:

لتلبية متطلبات الإضاءة العالية للطرق الرئيسية مع ضمان الإضاءة المستمرة خلال فترات طويلة من الطقس الغائم أو الممطر، تتطلب أنظمة إضاءة الشوارع بالطاقة الشمسية -وحدات كهروضوئية عالية الطاقة و-سعة بطاريات كبيرة جدًا. ويؤدي هذا إلى زيادة حادة في تكلفة النظام، مما يقلل بشكل كبير من الجدوى الاقتصادية الشاملة.

 

الاعتماد على الطقس:

تعتمد أضواء الشوارع الشمسية بشكل كامل على الإشعاع الشمسي لتوفير الطاقة. حتى مع ما يسمى بنماذج "موسم الأمطار-الطويل"- التي تعمل على تحسين كفاءة الشحن في الإضاءة المنخفضة-بنسبة تصل إلى 50%، فإن معظم الأنظمة يمكنها فقط ضمان الإضاءة الأساسية لمدة 10-15 يومًا غائمًا أو ممطرًا على التوالي. في ظل الظروف الجوية السيئة لفترات طويلة، يظل خطر انقطاع الإضاءة قائمًا، وهو أمر غير مقبول بالنسبة للطرق الرئيسية وشرايين المرور الرئيسية.

 

2.2 السيناريوهات الاستثنائية

في المناطق الشمالية الغربية والعديد من الأسواق الخارجية حيث تتوافر موارد الطاقة الشمسية لكن البنية التحتية للشبكة ضعيفة أو غير متوفرة، لا يزال من الممكن أن تكون مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية -حلاً فعالاً من حيث التكلفة-حتى بالنسبة للطرق الرئيسية-بفضل قدرتها على العمل بشكل مستقل عن شبكة الطاقة.

 

3. اعتبارات عمر الخدمة للشبكة وأضواء الشوارع التي تعمل بالطاقة الشمسية

وبنفس مستوى الجودة، تتمتع مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية-عالية الجودة بعمر خدمة مصمم مماثل لعمر مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة-الشبكة، وعادةً ما تتجاوز 8 إلى 10 سنوات. يمكن أن يصل عمر المكونات الرئيسية مثل الألواح الكهروضوئية إلى 25 عامًا، في حين توفر بطاريات الليثيوم فوسفات الحديد عالية الجودة (LiFePO₄) دورة حياة طويلة ويمكن أن تدعم سنوات عديدة من التشغيل. في النهاية، يعتمد عمر الخدمة على جودة التصنيع واختيار المكونات ومعايير التثبيت أكثر من اعتماده على طريقة إمداد الطاقة نفسها.

 

 

4. توصيات موجزة

السيناريوهات التي يفضل فيها استخدام مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية:

المناطق التي لا تتمتع بإمكانية الوصول إلى الشبكة، أو المشروعات ذات تكاليف الكابلات المرتفعة للغاية، أو الطرق الثانوية والمنخفضة- ذات متطلبات الإضاءة المتواضعة نسبيًا.

 

السيناريوهات التي تُفضل فيها مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة-الشبكة:

الطرق الرئيسية، ومراكز النقل، ومشروعات إضاءة الصاري المتوسطة أو العالية- التي تتطلب مستويات إضاءة عالية، وإمدادات طاقة مستقرة، ومعايير موثوقية صارمة.

 

مبدأ القرار الرئيسي:

يجب أن يعتمد الاختيار المستنير على مقارنة تفصيلية للاستثمار الأولي، وتحليل تكلفة دورة الحياة الكاملة-، والدراسة المتأنية للظروف المناخية المحلية وموثوقية مصدر الطاقة-بدلاً من الاعتماد على السعر المقدم وحده.

 

 

خاتمة

إجمالي،أضواء الشوارع تعمل بالطاقة الشمسيةومصابيح الشوارع التي تعمل بالشبكة-لها حدود تطبيق محددة بوضوح. توفر مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية ميزة قوية من حيث التكلفة الإجمالية في السيناريوهات التي تكون فيها تكاليف الكابلات مرتفعة، وتكون تغطية الشبكة محدودة، وتكون متطلبات الإضاءة مريحة نسبيًا.

 

وفي المقابل، بالنسبة للطرق ومراكز النقل ذات المتطلبات الصارمة للإضاءة والموثوقية، تظل مصابيح الشوارع التي تعمل بالطاقة-الشبكة هي الحل الأكثر موثوقية. يجب أن يسترشد الاختيار الرشيد للمشروع بتقييم شامل للاستثمار الأولي، وتكاليف دورة الحياة-، والظروف البيئية وإمدادات الطاقة المحلية، بدلاً من عامل تكلفة واحد.