1．1 普遍意義的“綜合照明成本”概念

為了科學(xué)合理地分析和比較任何節(jié)能照明項(xiàng)目長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)投入，這里我們首先給出一個(gè)普遍意義上的“綜合照明成本”的概念。其定義如下：
 “綜合照明成本＝初期投資＋運(yùn)行耗電費(fèi)用＋光源更換費(fèi)用+其他維修費(fèi)用”
 “綜合照明成本”可以按5年期、10年期、20年期、25年期等計(jì)算，對(duì)節(jié)能照明項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)投入進(jìn)行分析與比較。在以下例子中，我們根據(jù)目前燈具整體壽命的普遍情況，暫時(shí)按10年期進(jìn)行分析。為了簡(jiǎn)化，略去“其他維修費(fèi)用”一項(xiàng)。

1．2　某旅游園林景區(qū)采用常規(guī)燈具與采用太陽(yáng)能燈具的經(jīng)濟(jì)性分析與比較

某旅游園林景區(qū)，根據(jù)綠化園林景觀的面積，以及園內(nèi)豐富的山丘、河道、小溪、曲徑、干道、草坪等資源布局規(guī)劃，簡(jiǎn)單的夜景照明需要安裝庭院燈100只，園林燈200只，需用多芯電纜約9000m。我們首先分析比較采用普通燈具與采用太陽(yáng)能燈具的費(fèi)用支出狀況（如表1~表7所示，其中表1~表3為傳統(tǒng)庭院燈和園林燈的費(fèi)用；表4~表6為太陽(yáng)能庭院燈和園林燈的費(fèi)用；表7為傳統(tǒng)燈和太陽(yáng)能燈具的經(jīng)濟(jì)性比較）。

根據(jù)表1~表7的數(shù)據(jù)分析，可得出以下四個(gè)初步結(jié)論：
 （1）本例中的園林景區(qū)，粗看起來(lái)太陽(yáng)能燈具與傳統(tǒng)燈具相比“綜合照明成本”似乎大致相當(dāng)或略有節(jié)省。
 （2）露天或室外照明中應(yīng)用太陽(yáng)能的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省了電纜投資。在露天或室外照明的條件下，利用太陽(yáng)能的好處除了高節(jié)省電網(wǎng)電能外，還能大幅減少高昂的輸電電纜投資，從而有利于節(jié)省有色金屬。對(duì)常規(guī)照明中電纜用量較大的室外照明或者道路照明工程，則應(yīng)首先斟酌利用太陽(yáng)能一體化燈具的可行性，因?yàn)檫@樣將大量節(jié)省電纜投資，應(yīng)給予高度的重視。
 （3）露天或室外照明中應(yīng)用太陽(yáng)能的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省電控箱的投資。由于采用了一體化太陽(yáng)能燈具，實(shí)現(xiàn)了單燈自動(dòng)控制，因此節(jié)省了傳統(tǒng)電網(wǎng)供電系統(tǒng)中必需的輸配電控制箱，總體上可對(duì)節(jié)約投資有所貢獻(xiàn)。
 （4）園林景區(qū)中節(jié)省“初期投資”中的電纜、“運(yùn)行耗電費(fèi)用”和“光源更換費(fèi)用”的投入是降低太陽(yáng)能照明系統(tǒng)“綜合照明成本”的關(guān)鍵因素。在上述例子中，太陽(yáng)能燈具“綜合照明成本”的節(jié)省或者說(shuō)與傳統(tǒng)燈具“綜合照明成本”所取得的平衡，主要得益于節(jié)省了對(duì)“初期投資”中的電纜投入、十年“運(yùn)行耗電費(fèi)用”以及“光源更換費(fèi)用”的投入。

實(shí)際上，這僅僅是對(duì)所提供的例子進(jìn)行直觀的分析所得出的結(jié)論。

在上述結(jié)論中，對(duì)第二、第三和第四條結(jié)論，顯然是不容置疑的。但是對(duì)第一條結(jié)論，實(shí)際情況未必如此簡(jiǎn)單，在出現(xiàn)各種不同的或不利的具體情況時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)逆變。

2 對(duì)旅游園林景區(qū)利用太陽(yáng)能的實(shí)例進(jìn)行分析

太陽(yáng)能燈具實(shí)現(xiàn)了對(duì)可再生能源的利用，其目的首先是節(jié)約電網(wǎng)電能，以節(jié)省日益緊缺的一次性資源，如：燃煤或燃油的消耗，同時(shí)減少污染排放，以?xún)艋祟?lèi)的生存環(huán)境。這是一種社會(huì)效益。但是推廣太陽(yáng)能的應(yīng)用還需要強(qiáng)有力的經(jīng)濟(jì)作用，或經(jīng)濟(jì)上的誘惑力，也就是說(shuō)既要節(jié)電，又要省錢(qián)，真正降低“綜合照明成本”。實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益雙豐收。

顯然，人們對(duì)采用太陽(yáng)能燈具能節(jié)約電網(wǎng)電能和減少環(huán)境污染的社會(huì)效益是不會(huì)有爭(zhēng)議的。但是，應(yīng)用太陽(yáng)能燈具的綜合經(jīng)濟(jì)效益，是否能在多種應(yīng)用條件下始終優(yōu)于傳統(tǒng)燈具的“綜合照明成本”呢？按目前的技術(shù)水平，可能仍然存在諸多變數(shù)。我們?cè)谙旅婢唧w進(jìn)行分析。

2．1 園林景區(qū)照明“初期投資”中電纜投資的節(jié)省、“運(yùn)行耗電費(fèi)用”、“光源更換費(fèi)用”等投入的降低，取決于園林景區(qū)面積大小。由上述例子可知，在園林景區(qū)中，由于面積較大，燈具較多，電纜較長(zhǎng)，節(jié)約的“電纜投入”、“運(yùn)行耗電費(fèi)用”和“光源更換費(fèi)用”較大，方能使得在十年運(yùn)行期間，太陽(yáng)能燈具與傳統(tǒng)燈具的“綜合照明成本”大致相當(dāng)，換句話(huà)說(shuō)，節(jié)約總投入的經(jīng)濟(jì)效益并不顯著，盡管社會(huì)效益是肯定的。

據(jù)此，對(duì)于面積較小，用燈較少的園林景區(qū)，則使用太陽(yáng)能燈具的經(jīng)濟(jì)效益必定不如傳統(tǒng)燈具。其主要原因是目前太陽(yáng)能燈具本身價(jià)格較高，造成第一次投入就較大，僅僅依靠不用電纜和以后節(jié)約的電費(fèi)，仍然不足以抵消太陽(yáng)能燈具的價(jià)格差，無(wú)法降低“綜合照明成本”。

2．2 太陽(yáng)能電池板和蓄電池的壽命是降低“綜合照明成本”的“瓶頸”

在上例中，我們還未涉及太陽(yáng)能電池板和蓄電池的壽命。而實(shí)際上這是一個(gè)不可回避的重要問(wèn)題。

2.2.1 太陽(yáng)能電池板　

如今，影響太陽(yáng)能電池板壽命的因素主要是太陽(yáng)能電池板的封裝工藝，其他還有安裝方式、“熱島效應(yīng)”、維護(hù)保養(yǎng)、天災(zāi)（冰雹等較重的跌落物）和異常損壞等因素。為節(jié)省篇幅，本文僅討論太陽(yáng)能電池板的封裝工藝對(duì)其壽命的影響（如表8所示）。

由表8可知，采用不同封裝工藝的太陽(yáng)能電池板，對(duì)于應(yīng)用太陽(yáng)能燈具的照明項(xiàng)目的“初期投資”影響較大，Zui終將體現(xiàn)為“綜合照明成本”的高低。而且，如果采用普通的太陽(yáng)能電池板，壽命較短，則“綜合照明成本”的計(jì)算式中還要加上一項(xiàng)“太陽(yáng)能電池板更新費(fèi)用”，對(duì)太陽(yáng)能燈具應(yīng)用的總“綜合照明成本”必然不利。

2.2.2 儲(chǔ)能裝置

在太陽(yáng)能燈具中，必須要有儲(chǔ)能裝置，例如：可充電電池、蓄電池等。而這些儲(chǔ)能裝置的使用壽命，也直接影響到太陽(yáng)能照明系統(tǒng)的“綜合照明成本”。目前，不同的儲(chǔ)能裝置，對(duì)于充、放電要求和充、放電控制電路、以及容量、壽命、維護(hù)、價(jià)位等方面有較大差別。本文將對(duì)有關(guān)儲(chǔ)能裝置的特點(diǎn)進(jìn)行討論（如表9所示）。

由表9可知，采用不同的儲(chǔ)能裝置，對(duì)于使用太陽(yáng)能燈具照明項(xiàng)目的“初期投資”影響較大，Zui終將體現(xiàn)為“綜合照明成本”的高低。而且，如果采用普通的儲(chǔ)能裝置，壽命較短，則“綜合照明成本”的計(jì)算式中還要加上一項(xiàng)“儲(chǔ)能裝置更新費(fèi)用”，對(duì)太陽(yáng)能燈具應(yīng)用的總“綜合照明成本”必然不利。但是，如果采用高性能的儲(chǔ)能裝置，其價(jià)格目前又難以接受。而價(jià)位較低的儲(chǔ)能裝置，對(duì)充、放電的要求較為嚴(yán)格，任何欠充電，過(guò)放電、過(guò)充電都會(huì)影響其壽命。

2．3 led光源的功率與實(shí)際壽命是降低“綜合照明成本”的重要因素

在太陽(yáng)能應(yīng)用中，為降低“綜合照明成本”，對(duì)led光源有兩條基本的期望：
 （1）真正達(dá)到理想的壽命值，如：數(shù)萬(wàn)至十萬(wàn)小時(shí)，以將“光源更換費(fèi)用”降至Zui低；
 （2）有足夠大的功率，能替代更多的傳統(tǒng)光源，達(dá)到節(jié)電與Zui大限度降低“光源更換費(fèi)用”的目的；

led光源是一種非常怕熱的器件。目前，由于很多l(xiāng)ed光源的基板熱膨脹特性不匹配和熱阻較大，再加上使用者對(duì)led燈具散熱設(shè)計(jì)的疏忽，使用時(shí)溫升過(guò)高，導(dǎo)致led提早失效，壽命變短，不能發(fā)揮經(jīng)久耐用的長(zhǎng)處。

如果led基板的熱性能無(wú)法突破，散熱問(wèn)題解決不了，led的面積發(fā)光密度不能提升，大功率led就不能與光效很高的傳統(tǒng)光源競(jìng)爭(zhēng)，例如：目前的小功率節(jié)能燈，光效可達(dá)60lm/w左右，壽命可達(dá)6000h。那么，在本文的園林景區(qū)例子中，庭院燈的光源究竟是用led，還是用節(jié)能燈呢？這個(gè)問(wèn)題，目前對(duì)任何利用太陽(yáng)能的照明項(xiàng)目都是同樣存在的。實(shí)際上，這個(gè)問(wèn)題對(duì)任何照明在選擇光源時(shí)都會(huì)出現(xiàn)。

led低電壓工作的優(yōu)點(diǎn)，使它成為利用太陽(yáng)能的配偶，這是節(jié)能燈望塵莫及的。如果led在單位面積發(fā)光密度上實(shí)現(xiàn)真正的突破，加速大功率led光源的發(fā)展，特別是路燈led光源，那么led光源在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)將是無(wú)可替代的。屆時(shí)，采用led的照明工程，將可實(shí)現(xiàn)Zui低的“光源更換費(fèi)用”。

led對(duì)節(jié)省“綜合照明成本”才能真正發(fā)揮作用。

3 結(jié)束語(yǔ)

太陽(yáng)能利用技術(shù)與市場(chǎng)的發(fā)展，對(duì)緩和越演越烈的一次性能源的危機(jī)、減少環(huán)境污染，必然產(chǎn)生積極的社會(huì)影響。這就是加速發(fā)展太陽(yáng)能利用的根本原因。

太陽(yáng)能利用率的提高，如能真正實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)意的經(jīng)濟(jì)效益，將會(huì)如虎添翼，貢獻(xiàn)巨大。

在室內(nèi)外照明工程中，降低“綜合照明成本”，提高太陽(yáng)能利用的經(jīng)濟(jì)效益與照明面積和led光源的耐用年限成正比，而且如果是集中的太陽(yáng)能發(fā)電還可運(yùn)用“可再生能源法”與電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)出售多余電能，更可優(yōu)化經(jīng)濟(jì)效益。

對(duì)園林景區(qū)、道路、廣場(chǎng)等較分散場(chǎng)所，的太陽(yáng)能利用的室外照明，為了降低“綜合照明成本”，照明面積越大越有利，因?yàn)榕c室內(nèi)照明相比還可節(jié)省大筆電纜投資，同時(shí)也對(duì)一體化太陽(yáng)能燈具的性能和質(zhì)量要求更高，耐用年限要求更嚴(yán)，涉及到一系列綜合技術(shù)的改進(jìn)。

如上圖中所示，努力跨越“臨界點(diǎn)”將是太陽(yáng)能照明取得社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益的突破點(diǎn)，也是太陽(yáng)能照明器材的綜合技術(shù)水平以及規(guī)模生產(chǎn)達(dá)到新的高度所取得的必然成果。