一、北京市应用“太阳能光伏室外照明装置”状况与效果
    1、“装置”应用数量简况
    北京十八个区县均安装有“装置”，以郊区县的村镇、旅游道路为最多，四个城区在部分公园、居民小区有少量安装。据不完全统计2006、2007两年在京郊农村安装的“装置”有8万套左右,2008年又在京郊农村安装了3万套左右，合计约11万套左右。
    2007年以前在京郊农村安装的8万套“装置”所采用的光源大致如下：
    在村庄内采用以18W以下直流自镇流荧光灯做光源的庭院灯约有6万套左右，以12W左右的LED灯做光源的庭院灯约有0.5万套；
    2008年在京郊农村安装的3万套“装置”所采用的光源（两种光源也约各占一半）大致如下：
    村庄内采用以18W以下直流自镇流荧光灯和12W左右的LED灯做光源的庭院灯约有2万套；
    村镇旅游道路采用以35W以下高强度气体放电灯和以30W左右的LED灯做光源的道路灯约1万套。
    2、选用的电光源比较
    “装置”可用的电光源有：直流自镇流荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯、白光LED灯、无极灯和低压钠灯等。
    综合考虑价格、寿命、可靠性、光效、功率范围、照度均匀度、色温及显色性等诸多因素，村庄内的庭院灯以直流节能灯和无极灯为首选；村外旅游道路路灯则以高压钠灯、金属卤化物灯、无极灯为宜；LED灯宜采用小量试用。
    3、装置的投入分析
    1) 十年累计比较
    以同样使用“18W直流自镇流荧光灯”的单套“普通路灯”与单套“太阳能光伏室外照明装置”为例，在十年内的投入费用比较见下表（略）：
    2）表中的数据分析：
    a) 初期投入： 村镇使用普通路灯（未计变压器及输电线路）初期投入小于太阳能光伏室外照明装置的初期投入，若供电距离远、加上变压器及输电线路则普通路灯的初期投入将大于“装置”的初期投入。
    b) 维护费用：村镇使用普通路灯的十年用电加维护费用与太阳能光伏室外照明装置的十年维护费用大体持平。
    3） 降低“装置”的初期投入和维护费用是可能的
    “装置”的初期投入中，太阳电池约占总投入的50％、蓄电池约占总投入的10％。随着科技进步两者的价格将逐步降低。09年初太阳电池价格降到20元/W以下，目前达14元/W左右。
    蓄电池，合理设计控制系统降低放电电流，做好蓄电池的保温、防水将延长蓄电池的使用寿命到5年左右。
    4、增加了北京的照明用电总量
    京郊将近1/4的村镇安装了近11万套“装置”按每天照明时间8小时计算，11万套“装置”相当于为北京市的照明用电增加了约700万KWh。
    5、照明效果
    课题组对村内及村外旅游道路进行了现场测试（测试报告参阅附录），测试中发现许多影响“装置”正常使用的问题，但总体效果是好的，达到在北京市京郊实施“让农村亮起来”工程的目的。
    照明技术指标达到了北京市地方标准DB11/542-2008 “太阳能光伏照明装置技术要求”规定。满足了农村村内及村镇旅游道路的基本照明需求，符合节能减排的能源政策。

    二、应用“太阳能光伏室外照明装置”创造的社会经济效益
    1、有效地利用了可再生的洁净能源，保护环境
    利用太阳能光伏发电，为北京市照明提供的电力增容约为700万kWh，相当于节约标准煤2000吨左右。若由火电厂（燃煤）供电，700万度电，则将会向大气中排放770吨CO2，63吨SO2，30.8吨NOx。CO2在大气中积累会形成温室效应，改变生态环境，影响人类的活动。
    “装置”的应用减少了大气污染有效的保护了生态环境。
    2、完善了农村基础设施、有效地改善农村居住环境条件
    “装置”的设置改变了农村公共照明设施匮乏现象，有效地改善、提高了农村居住和出行的环境条件，部分缩小了城乡差距，深受广大农民的欢迎。
    3、促进了农村旅游事业的发展
    “装置”的设置使京郊旅游道路有了基本的安全照明，改善了机动车行驶条件，为京郊的特色旅游创造了较好的交通环境，促进了京郊旅游事业的发展。
    4、增加了就业机会
    为生产“装置”的厂家提供了部分就业机会；村镇为“装置” 安装提供了劳动力，增加了农民收入；维护的村镇化提高了村镇电工的技术水平、提供了就业机会；为开发“农家乐”特色旅游 创造了条件，增加了就业机会。

    三、完善“装置”技术保障体系的必要性
    经调研、分析下列因素是影响“装置”形成持续发展、良性循环和正常运行的主要原因。
    1、“装置”没有一个统一的质量技术标准
    在我国“装置”是新产品、是新兴产业，我国没有一个统一的质量技术标准。
    “装置”是集太阳能发电、蓄电池贮能、充放电控制、变频、电光源、灯具、照明设计等多种技术为一体的一个系统。厂家须协作、综合集成而形成太阳能光伏照明装置。由于专业技术人员的知识面所限不能使产品的系统配置达到最佳。致使：
    各企业技术质量标准相差较大；各区县招标文件的技术条件规定不明确、不统一；“装置”安装后没有明确的验收标准；用户强调降低价格，致使厂商降低技术指标产品质量。
    2、“装置”的主要功能是照明，安装前应进行照明设计，以满足照明需求
    “装置”是为解决乡镇道路、村内区域的照明而设置的，应根据现场环境，进行照明设计，设计内容包括：选择“装置”的类型、功率、灯具配光、灯具安装高度以及安装位置等等，以求达到照明的最基本的要求。但是部分设置的部分“装置”，未考虑照明基本要求、致使部分场所的照明效果不理想。如：灯杆高度与灯功率配置、灯具配光不合理：灯具与光源不配套，上射光通过多；道路照明配光达不到照明的基本要求；部分LED光衰严重。
    3、“装置”质量存在一定问题
    据农委2007年调查， “装置”故障率达8.7%,其中光源占42％、蓄电池被盗占23.9％，其余是控制器损坏、安装不当以及LED灯质量不过关、光衰严重等原因。“装置”的任何部件出现故障，均以灯不亮的表现形式体现。故障原因分析如下：
    a) 系统配置不佳或不合理
    电池板、蓄电池、控制器、光源及其附件的系统配置不佳或不合理，导致系统不能在规定的时间范围内可靠工作，或达不到照明的基本要求。不能在规定的时间段内提供正常照明。
    b) 电光源及其附件性能没达到“装置”的特殊要求
    电压变化率的影响：
    “装置”蓄电池额定电压为12V，每天都在充放电，其电压在12V～16V范围内周期性变化，电压变化率在额定电压的－15％～＋30％，则灯功率的变化率将达到灯标称功率的－20％～＋50％甚至还要大，灯功率增大到＋50％时将大大缩短灯的使用寿命。
    环境温度变化对荧光灯的影响：
    荧光灯是阴极预热式荧光灯，阴极必须充分预热，尤其是在室外工作时更要保证充足的预热，而实际上大部分荧光灯未达到充足预热，处于冷启动，从而缩短了荧光灯的使用寿命。
    c) “装置”机械结构欠佳
    部件间安装不牢，风吹振动（或摇动）引起松动，灯具脱落，或灯杆倾倒；
    蓄电池保温、散热措施不当则使蓄电池容量降低；防水、防潮措施不当则使蓄电池短路损坏；通风措施不当则使蓄电池排放的酸气腐蚀控制器、灯具等装置的部件；馈线过细强度不够，导致馈线拉断或线路压降增大。
    d) 大部分“装置”未设置防雷与接地保护，存在潜在的安全隐患。
    “装置”设置在室外易受雷击，为保证“装置”本身和人、畜安全，必须设置接地装置。
    4、“装置”的安装
   “装置”在安装上存在以下问题：
    a) 布局欠规划：远离区县城镇经济欠发达的边远地区“装置”偏少；将村庄内已有的常规路灯废弃，再装“装置”造成资源的浪费；
    b) 安装的随意性：安装场所以及如何安装用户不清楚，安装在非公共区的用户门前；
    c) 不按科学规律办事，不按场所需求，确定安装高度和灯杆间距：如：9W灯装在6m灯杆上；13W以下灯设置在旅游道路上；LED灯未经检测就使用；安装在树、山的阴影区内，同一条路上灯杆安装间距有大有小，路面照度极不均匀。
    d) 灯杆基础
    绝大部分“装置”基础未设置接地电极，灯杆没有接地，留下安全隐患，
    5、装置的维护管理
    2006年以来北京市以累计投资十多亿元，在京郊约1/4的村镇陆续设置了大约十一万套“装置”。“装置”属农村基础设施，其用量大、分布面广造成维护管理困难。建设容易、维护难，如何加强维护管理是保障“装置”最少在十五年内形成持续发展、良性循环和正常运行关键。如何管好用用好“装置”，巩固新农村建设的成果，使农民长期受益是摆在面前的紧迫问题。
    a) “装置”的产权归属、责任人不明确
    “装置”在村内、京郊道路安装，被撞坏、偷窃的现象时有发生。应明确“装置”是农村的基础设施之一，其产权归各村镇所有，村镇管理部门应制定“装置”维护管理、岗位责任制。
    b) “装置” 维护、管理经费来源
    “装置”的初期投入是有政府负责，工程实施单位三年保质并负责维护、管理。保质期后，由谁维护管理？目前尚无明确规定。若不落实，则“装置”将失去作用。
    c) 电光源和蓄电池等易耗件的损坏、寿终如何处理、防止污染环境？
    “装置”中的电光源的使用寿命是6000h,蓄电池的寿命在4年左右，最早设置的“装置”已应用了3年，每年累计照明时间约2000h左右。按正常使用规律，2009年开始将陆续更换电光源，2010年将陆续更换蓄电池。 电光源内含有汞和其他稀有金属，蓄电池内含有铅和酸，更换的电光源和蓄电池等易耗件的处理不当、随意丢弃，汞、酸、铅及部分稀有金属将对农村耕地、环境造成较严重污染。

    四、“太阳能光伏室外照明装置”应建立的技术保障体系
    1、管理体系
    1）明确产权归属
    “装置”是农村基础设施，应纳入村镇集体财产管理的范畴；其目的是改善农村居住环境，提高农民生活水平，而“装置”是社会公益性建设，应加强维护管理。以保障“装置”最少在十五年内形成持续发展、良性循环和正常运行。
    2）规范招标文件，应按“照明需求”编写招标文件中的技术条件
    据了解各区县的“装置”招标文件的技术要求中，基本上都是以“装置”数量为基础，规定灯杆高度、灯杆的安装间距；电光源类型、电光源功率、电池板容量、蓄电池容量等具体参数。这种技术要求存在如下弊端：不能满足照明质量的需求；不利于新产品新技术的应用；易造成资源的浪费。
    建议在招标文件中只规定照明场所的最低照度、照度均匀度以及装置外观的基本要求，由投标单位按相关标准择优设计、选型。
    3）制定管理制度
    维护管理人员宜达到一村一员，以灯杆为单位将责任落实到人，制定维护管理岗位责任制、维护质量奖惩制；
    4）加强宣传教育
    加强爱护集体财产教育、防止集体财产被盗；宣传环境保护，统一对损坏或寿终的蓄电池、电光源回收办法，禁止随意丢弃废旧气体放电光源，防止汞污染；
    5）落实维护管理经费。维护比建设更重要，维护管理是使“装置”达到可持续发展的关键。
    2、技术标准
    1）统一“装置”的技术标准，是“装置”的产品质量、安装质量和照明质量的根本保证。本课题在我国首次制定了光伏照明装置的地方标准：DB11/T542--2008《太阳能光伏室外照明装置技术要求》,已经北京市质量技术监督局批准并发布，于2008年5月1日开始执行。
    2）地方标准DB11/T542--2008 规定了“装置”应满足并达到的基本要求：
    3、学术交流平台
    “装置”是太阳能光伏发电、蓄电池及充放电、电光源及附件、灯具及照明设计等相关专业的集成，成立与太阳能光伏照明有关的学术交流的社会团体，建立行业之间的交流平台，促进产品质量、技术水平的提高。
    课题组举办了2次光伏照明技术研讨会，初步搭建了光伏照明学术交流平台。在此基础上，在相关学会的帮助下，已于2008年11月在北京成立了“中国照明学会新能源照明技术专业委员会”，实现了不同学科的科技人员的互动，是“装置”的科技含量、产品质量、技术水平不断提高的有效措施。
    学会组织相关专家不定期对“装置”应用现状进行调查、测量，分析比较、发现问题、找出原因，商议解决对策；与管理、生产部门建立联系，召开学术交流会，向相关部门提出建议。
    4、“装置”的建设与验收；
    1）“装置”的设置应由具有照明设计、施工资质的单位按依据招标文件按照明标准的规定进行照明设计，确定装置的选型、安装数据，按标准施工；
    2）设置“装置”的基本条件和要求
    a)“装置”须取得国家检测机构按标准对该产品检测合格的检测报告；
    b) “装置”应设置在无电力设施、或供电困难、或输电成本高的农村、山区；太阳电池板不应设置在树木、高山等高大物体的阴影区内；
    c)“装置”应根据照明需求、按标准选择光源、功率、灯具、灯杆高度和位置：
    村庄内庭院灯：以18W以下的直流自镇流荧光灯为主；可采用18W以下的“无极灯”或“LED路灯”；灯具安装高度应为3～4m，宜采用非截光型灯具；灯具效率宜大于80％。
    旅游道路路灯：以35W及以下的金卤灯、高压钠灯为主；可采用30W左右“无极灯”和“LED路灯”；灯具安装高度为4～6m，宜采用半截光型或截光型灯具；灯具效率应大于70％。
    LED为光源时：单颗LED功率应大于1W；1000小时光衰应小于5％；灯具配光应满足照明需要；寿命应大于2万小时。

场  所	维持平均水平照度 lx	水平照度均匀度	眩光限制
步行街、广场	4～5	0.2	－
居住区庭院	2～3	－	—
乡镇人行道路	1～2	—	—
乡镇街道、道路	3～4	0.1～0.2	宜采用半截光型灯具

    3）“装置”安装后的验收
    “装置”安装后的验收分两部分：安装质量验收和照明效果验收。
    照明效果，按DB11/T542--2008附录的测量方法测量、符合如下照明指标的要求：
    5、运行维护管理
    1）一般要求
    a、装置的亮灯率应保持在95％，并保持装置的照明效果
    b、完善“装置”的技术挡案，
    设计方提供的“装置”选型、安装位置分布图，竣工图、验收测试报告；
    “装置”按安装位置分布图编号，并设置每个“装置”的运行记录挡案；
    c、“装置”的各项管理制度
    制定运行、维护管理办法、巡视检查制度废旧电光源、蓄电池回收管理办法。
    d、管理部门可与维护单位或维护人签订维护协议
    管理部门应有专人对维护工作按协议要求定期检查，确保维护质量。
    2) 检查照明质量
    检查“照明时间段是否符合整定值；检查规定范围内的照度；检查亮灯率应保持在95％以上。
    3）日常维护检查
    巡视记录设施运行状态；发现设施存在问题；处理装置的一般问题；根据光源的明暗程度、照明时间的变化，积累经验、总结变化规律，判断、诊断“装置”的问题与故障。
    根据维护区域内“装置”的数量、分布位置确定巡视路线，制定巡视检查计划。在一周内，在白天和夜晚对每一个“装置”至少各巡视一次：
    按“装置”的分布编号，详细记录每个“装置”在白天、夜晚巡查中发现的影响照明的一般问题并于第二天及时处理。处理方法和结果作详细记录。
    4）定期检查、修理并作修理和故障排除的详细记录
    * 每季度检查：灯具出光口、太阳电池板上是否有积灰和外来物，若有将其清除；
    * 大风过后应检查：太阳电池板、灯具是否发生位移，若移动将其恢复并紧固；
    * 大暴雨（雪）或雨季后检查：灯具内、控制器室和蓄电池室是否进水、积水；
    * 每年秋季应全面检查。
    d) 宜损部件的更换
    电光源可按寿命时间定期统一批量更换，也可以损坏后即时更换；蓄电池的更换应按厂商规定的使用年限定期更换，更换时，宜对装置进行全面检修、维护、调整和测试。
    6、技术培训(见“技术培训大纲”)。

    五、应用“太阳能光伏室外照明装置”的建议
    1、明确产权归属
    “装置”属于农村基础设施，应纳入社会公益性建设、农村基础设施的管理范畴，、制定财政支持政策，是加强维护管理、保证“装置”可持续发展的重要条件。
    2、落实部件更换经费
    政府已连续投资三年，07年以前安装的装置中主要部件：蓄电池、电光源等的额定使用寿命将要到期，“太阳能光伏室外照明装置”部件更换将需一大批费用，现在的当务之急是应马上落实，否则将严重影响“太阳能光伏室外照明装置”的照明效果和社会影响。
    3、制定“装置”推广应用的规划（计划），明确“装置”的适用范围
    适用于无电力设施、或供电困难、或输电成本高的农村、山区的村内和旅游道路照明；
    适用于果园、林区、养鱼池等诱杀害虫的照明；
    “装置”不适用于城市干道照明，若在城市公园、居住小区等局部使用时，宜采用光伏发电/市电混合供电互换的照明装置，或采用小型光伏电站集中发电分散照明的供电方式。
    4、认真宣传、贯彻北京市地方标准  DB11/542－2008 太阳能光伏室外照明装置技术要求。
    5、总结评比，从政策、财政上重点支持近几年在“亮起来”工程中产品质量优秀的北京企业，促进北京节能减排产品的发展。
    6、制定政策支持、鼓励、制定政策支持、调动集体和个体的资金投入
    为保障太阳能光伏室外照明装置能科学、有序、可持续的发展。建议市政府与太阳能光伏室外照明装置有关的部门，协调统一共同研究、总结几年来的经验，制定政策，改变单纯政府投资的模式为吸引社会、民间，集体、个人投资，变单纯照明为太阳能光伏发电综合利用，扩大太阳能光伏发电的应用范围。