Ko govorimo o prednostih solarnih LED uličnih luči v primerjavi z AC LED uličnimi lučmi?
1. Zamenjava vseh uličnih luči v sončne ulične luči lahko prihrani proizvodnjo električne energije v hidroelektrarni Three Gorges
LED ulične svetilke so energetsko učinkovitejše od visokotlačnih natrijevih žarnic in ljudje to že dolgo poznajo. Vendar pa nekateri kvantitativni koncepti morda še vedno manjkajo. Zdaj je znano, da lahko 100-vatna LED ulična svetilka nadomesti 250-vatno visokotlačno natrijevo svetilko, zato lahko preprosto štejemo, da lahko vsaka LED ulična svetilka prihrani 150 vatov električne energije.
Če pa jo zamenjamo na sončno energijo, potem lahko prihranimo tudi 100 W elektrike, se pravi, da lahko vsaka ulična svetilka prihrani 250 W elektrike. Po ocenah ustreznih strani je skupno število obstoječih uličnih svetilk na Kitajskem približno 100 milijonov, letno pa raste 20-odstotno. Leta 2008 je bilo dodanih 20 milijonov uličnih luči. Če je mogoče teh 100 milijonov uličnih svetilk pretvoriti v 60 milijonov 250-vatnih uličnih svetilk in če vseh teh 60 milijonov uličnih svetilk spremenimo v solarne LED ulične svetilke, lahko prihranimo skupno 15 milijonov kilovatov energije. Ob predpostavki, da vsaka ulična svetilka deluje 12 ur na dan, bo v enem letu prihranjenih 65,7 milijarde kilovatnih ur električne energije. Celotna proizvodnja električne energije v hidroelektrarni Treh sotesk je v letu 2007 znašala 61,603 milijarde kWh. Zato bo električna energija, prihranjena s spremembo vseh uličnih luči po vsej državi v sončne ulične luči, presegla letno zmogljivost proizvodnje električne energije hidroelektrarne Three Gorges. To je izjemno zaskrbljujoča številka.
Ne samo to, sončna energija je čist in obnovljiv vir energije, ki ne le varčuje z električno energijo, ampak tudi zmanjšuje emisije ogljikovega dioksida. Vsaka 250-vatna visokotlačna natrijeva svetilka bo v enem letu proizvedla 1290 kilogramov ogljikovega dioksida, tako da se bo po pretvorbi vseh 60 milijonov uličnih svetilk v sončne ulične svetilke zmanjšalo 77,4 milijona ton ogljikovega dioksida. Tako se po prehodu na sončno energijo ne prihrani le račun za elektriko, ampak tudi stroški zmanjšanja ogljikovega dioksida. Stroški zmanjšanja na tono ogljikovega dioksida znašajo 345-404 USD. Zmanjšanje 77,4 milijona ton ogljikovega dioksida je enakovredno prihranku 31 milijard ameriških dolarjev stroškov zmanjšanja ogljikovega dioksida!
Prejšnje številke so le primerjava med LED uličnimi lučmi in visokotlačnimi natrijevimi lučmi. Za isto ulično svetilko LED z močjo 100 W lahko primerjavo varčevanja z energijo med uporabo izmeničnega toka in uporabo sončne energije dobimo tako, da zgornje podatke delimo z 2,5. Z drugimi besedami, 60 milijonov 100-vatnih LED uličnih luči, če vse napaja sončna energija, lahko prihrani 26,28 milijarde kWh električne energije v primerjavi s tem, ko se porabi vsa energija izmeničnega toka, stroški zmanjšanja emisij ogljikovega dioksida pa znašajo 12,4 milijarde ameriških dolarjev.
2. Učinkovitost napajanja izmeničnega toka bo 15 % nižja od učinkovitosti sončnega napajanja.
Ker je pri uporabi napajalnika AC potrebno uporabiti stikalni napajalnik, da ga pretvorimo v enosmerni. Na splošno je izkoristek stikalnega napajalnika približno 80%. Zato za 100W LED ulično luč potrebuje vhodna moč izmeničnega toka približno 120W (120W se uporablja v spodnji primerjalni tabeli). Pri uporabi sončne energije, dokler se uporablja vir konstantnega toka DC/DC, je izkoristek kar 95%. Zato je skupni izkoristek uporabe izmeničnega toka po seštevanju približno 15 % nižji. Torej bi se morale zgornje številke povečati tudi za 15 %.
3. AC napajalnik ima tudi težave s faktorjem moči.
Kompenzacija faktorja moči se ne uporablja pri stikalnih napajalnikih sorazmerno nizkega cenovnega razreda. Po uporabi velikega števila le-teh se bo splošna učinkovitost električnega omrežja zmanjšala.
4. Glavna težava uporabe AC napajanja je zmanjšati življenjsko dobo celotne svetilke
Ker je treba izmenični tok izravnati in filtrirati, da postane enosmerni tok, je treba za filtriranje v vseh stikalnih napajalnikih uporabiti elektrolitske kondenzatorje. Znano je, da je življenjska doba elektrolitskih kondenzatorjev zelo nizka. Življenjska doba splošnih elektrolitskih kondenzatorjev je le 1000 ur, življenjska doba elektrolitskih kondenzatorjev z dolgo življenjsko dobo pa le 10.000 ur. Poleg tega se vsakič, ko se temperatura okolja dvigne za 10 stopinj, življenjska doba skrajša za polovico. Pri visoko zmogljivi LED ulični svetilki je dvig temperature zelo visok, zato je življenjska doba elektrolitskega kondenzatorja krajša. Na splošno je pričakovana življenjska doba LED uličnih luči več kot 50.000 ur. Kratka življenjska doba elektrolitskega kondenzatorja bo neizogibno skrajšala življenjsko dobo celotne žarnice. Šteje se lahko, da so v preteklosti številne nekvalitetne LED ulične luči hitro odpovedale. Poleg neuspeha pri reševanju problema odvajanja toplote same LED diode se je pospešeno razpadanje svetlobe, pomemben dejavnik pa je bila tudi okvara elektrolitskega kondenzatorja v AC napajanju. V sistemu na sončno energijo ni elektrolitskega kondenzatorja. Zato je mogoče zagotoviti, da se življenjska doba vira konstantnega toka ujema z življenjsko dobo LED.
5. Skupni stroški LED uličnih luči na sončno energijo so veliko nižji od stroškov LED uličnih luči na izmenični tok.
Čeprav so začetni stroški namestitve solarnih uličnih luči visoki, so stroški polaganja kablov in dolgoročni računi za elektriko za napajanje izmeničnega toka veliko višji kot pri solarnih sistemih.
