新能源太陽能路燈等綠色能源在智慧城市有哪些應用？

在現代社會，隨著人類需求的不斷增加，人們對城市的信息交流、安全、舒適、方便和節能提出了更高的要求。建設節能減排、綠色安全的智慧城鎮，是新社會轉型的重要舉措，也是國家能源發展轉型的先行者。智慧城鎮將新一代信息技術應用于城市各行各業，是知識社會創新中城市信息化的先進形式，實現了信息化、工業化和智能化的深度融合。智慧城鎮總體能源規劃設計應充分結合當地資源稟賦和能源需求，充分利用區域內閑置的屋頂、道路、路燈、廣場等資源，開展城鎮公共建筑與綠色能源系統融合的規劃建設，規劃建設多種方式并存的新能源公共建筑體系，調動城市市民參與新能源建設的積極性，實現城市公共建筑綠色、清潔、低碳、節能自給自足。

一、綠色能源公共建筑在智慧城鎮建設中的應用方案：

1.系統架構:

綠色能源公共建筑是基于先進集約化現代設計技術、新能源發電技術、微電網控制技術、信息技術等技術的創新發展。其建設宗旨是打造“智能路燈+光伏鋪裝+低壓光伏座+鋰電池儲能”的綠色能源公共建設項目，創新綠色能源和小城鎮公共建設的應用場景，深化小城鎮公共建設的新能源使用經驗，示范清潔低碳可再生能源新模式。整體系統架構如圖1所示。綠色能源公共建設項目主要包括光伏鋪裝、低壓光伏座椅、鋰電池儲能、智能路燈等系統。采用政府主導建設和電網投資模式，開展綠色能源公共建設項目合作建設。

2.具體建設方案:

(1)智能路燈建設方案:

該智能路燈系統能夠滿足用戶的照明需求。同時充分利用路燈的高度空間，集智能照明、高清攝像頭、環境監測傳感器、充電樁、應急廣播系統、信息發布系統、微型基站、應急電話于一體，滿足用戶的智能化建設需求。根據場地和位置的要求，項目計劃安裝4個智能路燈系統。

(2)光伏路面建設方案:

光伏路面是一項具有挑戰性的技術，它將光伏發電工程與道路工程相結合，實現鋪裝承重與發電功能一體化。光伏路面組件表面采用特殊材料和工藝處理。頂層為透明承重玻璃板，中間層為光伏板，底層為基板，底層為混凝土路面。白天系統被陽光照射時，利用光伏效應發電，產生的電能通過逆變器并入低壓配電網供用戶使用。該項目計劃鋪設一條長20米、寬3米、功率6kW的光伏鋪面，與綜合能源服務中心低壓配電網相連。

(3)低壓光伏座建設方案:

低壓光伏座椅是通過定制和開發太陽能電池板罩安裝在座椅上而設計的。該系統配有一定數量的DCUSB充電端口，用于為用戶的手機和平板電腦充電。光伏座椅同時連接到用戶的低壓配電網。建議在合適的位置安裝四個低壓光伏座椅。

(4)鋰電池儲能建設方案:

鋰電池儲能包括儲能轉換器(PCS)、相連的電池組、電池管理系統和主控柜。主控柜與電池組相連，然后連接到儲能變流器的DC側；BMS與PCS通訊，上傳主電池組的電壓、電流、溫度、可充電功率等主要參數；BMS和PCS與后臺監控系統通信，并將運行參數上傳至監控系統；監控系統發出遠程控制和遠程調節指令，以控制儲能轉換器的充電和放電。根據電力負荷要求，本項目計劃安裝10kWh鋰電池儲能系統。

二、綠色能源公共建設項目的應用意義：

1.提供一批高科技增值服務：

通過智能路燈的建設，可以拓寬傳統路燈的單一使用場景，整合多種高科技增值服務，為用戶提供智能照明、無線網絡、廣告運營、視頻監控、無線基站、無線網絡等多種增值服務。，從而實現智能路燈與城鎮公共建筑和生活的深度融合。

2.打造顛覆性智能發電路面：

啟動傳統道路創新改造，將傳統道路改造成光伏采集轉換和車輛行駛平臺。該系統可以將小城鎮閑置的道路資源轉化為光伏道路一體化，不僅可以滿足常規駕駛需求，還可以利用太陽能發電，創造巨大的經濟效益。

3.提供多樣化充電服務：

通過光伏組件和座椅的一體化設計，將傳統座椅與太陽能發電技術相結合，為用戶的手機、PADs等各種電子設備提供多樣化的充電服務，解決用戶在休閑娛樂時的用電焦慮問題。

4.提高可再生能源比重：

通過建設承重光伏鋪裝、低壓光伏座椅、鋰電池儲能系統等。，城鎮能源消費模式豐富，可再生能源比重增加。同時，該系統的建設可以減少化石能源的消耗和溫室氣體的排放，提高能源利用效率，從而降低能源消耗，達到節能減排的效果，實現能源的循環經濟和低碳經濟[10]。

三、綠色能源公共建設項目在智慧城鎮中的應用效果：

綠色能源公共建設項目可以通過多種方式實現良好運行。光伏鋪裝系統和低壓光伏座椅系統可以分別獲得一定的發電和充電收入[11]；鋰電池儲能系統獲得一定的峰谷差價和容量補貼。該項目還可以通過多媒體廣告、無線WIFI、天網、通信基站租賃、汽車充電、視頻監控、小城鎮智能廣播、光伏發電等多種增值服務獲得經濟效益。

從社會效益來看，本項目的實施將實現綠色能源與城鎮公共建筑的深度融合，拓寬傳統路燈的單一使用場景，實現車輛、道路、路燈和綠色能源的有機結合，促進各種新能源的獲取，提高清潔能源的利用率，提高城鎮能源供應的可靠性，降低生產和生活運營成本。進而提高能源利用效率，有利于實現生態文明特色城鎮建設，提升鎮內外形象，促進綠色能源技術的最大化利用。

綠色能源公共建設項目以建設一流智能能源城為目標，包括智能路燈、光伏人行道、低壓光伏座椅和鋰電池儲能。該項目采用集約化的現代設計理念，集道路、照明、休閑、廣告、通訊、發電、天網于一體，實現綠色能源與城鎮公共建設的完美融合。該項目將綠色能源與智慧城鎮運營有機結合。新能源助力智慧城鎮建設，智慧城鎮建設推動新能源發展。二者相輔相成，相互促進，共同發展，與應對氣候變化、發展低碳經濟的全球方向高度一致，服務于經濟社會發展的戰略需要，具有廣闊的推廣前景。