在太阳能光伏发电中核心元件为太阳能电池，常用的电池种类为非晶硅、单晶硅、多晶硅以及薄膜电池等。
在实际应用中，多晶硅和单晶硅电池的使用范围最广泛，非晶硅电池基本应用在计算器辅助电源和小型系统电源中。我国所生产的晶体硅电池总效率为 25%，和外国同类产品的使用效率相比，处于同一水平线。
通过若干或者单独一个太阳电池片所构成的太阳能电池板，属于光伏组件。在市政道路光伏发电系统中，通常由控制器、蓄电池、太阳能板以及逆变器等组成。
以上组成部分皆通过电子元器件组成，与机械部分没有任何关系，故太阳能光伏发电设备较为简单，在安装维护方面对工作人员的要求也较低，而且具有较长的使用年限、稳定性高以及可持续性等特点。
通过控制器的控制，在白天出现太阳后，太阳能板接收太阳能，并将产生的电能储存在蓄电池中。当夜幕降临，太阳能板无法再生产电能时，蓄电池将会利用逆变装置为照明系统持续供电，如此周而复始，不仅能够解决市政照明工作，才能有效降低照明成本。
在太阳能光伏发电中，具有储存电能作用的蓄电池属于主要组成部分之一，在太阳能光伏发电中具有重要作用。蓄电池能够储存大量电能，故可以长期不间断地运行，其特征为污染性较低，工作效率较高。
市政照明在选择蓄电池时必须结合本市的气候情况，科学选择蓄电池的容量，若是日照时间较短，且容易出现阴雨天，必须使用大容量的蓄电池。反之，用普通的蓄电池即可，以防资源浪费。
整流电路的主要作用是将交流电池连成直流电，逆变器则与之相反，其能够把直流电转变成交流电。这种把电能的转化过程反向进行的方式属于逆变。
在太阳能光伏发电系统中所使用的太阳能电池，通过接受日光的照射，能够产生直流电，不过在供电系统中使用直流电供电的情况较少，而且具有一定的限制。另外，供电系统把电压升高或者降低时，只需将变压器添加在交流系统中即可。
从直流系统的角度来讲，若想要提升电压或者降低电压所使用的技术与复杂而且对工作人员的要求较高。从光伏发电系统来讲，对逆变器具有极高的要求，其要求逆变器具有较高的稳定性以及逆变质量，保证在输入直流电时所产生的电压具有较为广泛的应用范围。
因此在市政照明使用太阳能光伏发电时，应合理选择逆变器，保证其能够满足应用需求。
在太阳能光伏发电系统中，太阳电池属于核心部分，电能与光能之间转化的基本单位属于太阳能电池中的每个单体，目前常用的尺寸规格有 166（即 166 mm×166 mm）和 182（即 182 mm×182 mm），工作电压通常为 0.5 ～ 0.6 V，工作电流基本处于 10 ～ 13 A。
正常来讲，不能以独立的形式采用太阳能电池中的各个单体。太阳能组件是指将单独的太阳能电池并联或者串联，随后封装在一起，组件功率范围在几瓦和几百瓦之间，可以单独使用。不过，在把组件之间进行并联或者串联安装时，能够形成方阵，这时产生的输出功率，便能满足负载对于功率的需求。
因此，在选择太阳能电池时，必须根据设计图纸对电能的具体需求合理选择，以此保证输出功率能够满足负载的需求。
为有效解决蓄电池在运行过程中充电、放电所产生的影响，保证所使用的蓄电池能够发挥出自身的作用，而且具有较长的使用寿命，预防蓄电池存在过度放电和充电的问题，应添加具有控制充电和放电功能的控制器。
控制器的基本工作原理是通过检测蓄电池实际的电荷状态或者电压状态，分析其是否已经处于充电和放电的临界点，随后根据检测结果，对太阳能光伏发电系统中的蓄电池下达命令，以此保证蓄电池的使用寿命，延缓其损坏速度。
在市政照明中太阳能光伏发电的电缆敷设常应用的方法有以下两种：第一种是将电缆敷设在所规划的专用沟道中。第二种是将电缆和其他的公用管线一起敷设至同一条沟道中。无论使用哪种敷设方法，皆具有以下特点：
（1）能够和其他的设备一起使用一条过道，减少挖掘工作难度。
（2）能够应用在无法使用管道敷设工程的项目中。
（3）能够将若干不同的电缆一起敷设。
（4）电缆情况较为复杂。
（5）有助于降低未来更换电缆的困难程度。在挖掘太阳能电缆敷设所需要的沟道时，除了能够在地面进行挖掘，还能在地下进行挖掘。若是地面挖掘沟道时具有较多建筑物阻碍，应优先使用地下挖掘的方式建设沟道。
在市政照明中应用太阳能光伏发电技术，除了能够节省能源，提升电力资源利用的安全性，还能够缩短电缆的铺设距离。
现阶段，太阳能基本使用两种方式把太阳能转变成可用能源：第一种，把太阳能所产生的辐射转化成热能；第二种，为把太阳光转化成电能，不过该方法需要采用光电器件，也就是光伏发电。从当前的市政照明情况来讲，所使用的太阳能发电为光伏发电技术。
该技术使用把光能转变成电能的设备，把半导体安装在系统中，根据光伏效应的有关原理，把太阳能直接转变成电能，在市政照明中，应用太阳能光伏发电的优势包括以下两点。
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太阳能的特征为无限性和分布性，其属于可再生资源，在实际应用该资源时不用为能源枯竭而担忧。在地球上除了夜晚随处可见太阳光，最大的差异为不同地区、不同气候所产生的日照强度具一定的差异，不过其并不会因为气候、地区等因素而消失。
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太阳能光伏发电所应用的发电原理比较直接。该技术的发电原理是把电子和光子之间不会出现中间过程和有关器械运动进行直接转换，这里的中间过程为把热能转变成机械能，再把机械能转变成电磁能等过程。因此，太阳能光伏发电的发电形式较为快捷，和传统的发电技术相比，其质量更高，而且更为绿色环保。
首先，在所有电力能源中，使用太阳能进行发电的单次建造成本相对较高，从这方面来看，容易增加照明工程的造价。其次，在市政照明系统，如太阳能路灯等使用的电池为蓄电池，容易存在电池燃爆等安全隐患，且储能介质成本较高。
最后，市政照明为功能性照明，对可靠性的要求较高，需要为来往车辆和行人提供稳定与安全性高的照明设备，但是太阳能电池中的能源来自太阳能，在阴雨天时太阳能电池无法产生足够电能，照明系统只能使用蓄电池中存余的电能发电，在具体应用时必须不断提升蓄电池容量，扩充太阳能组件，保证系统能够在 1 d 内收集并储存两天甚至多天能够使用的电能。
不过，天气的变化无法琢磨，市政照明应充分考虑长时间出现阴雨天情况下，满足照明用电需求所对应的蓄电池容量配套和光伏组件功率配套。
本文以某市政照明工程为例，探讨其应用太阳能光伏发电的效果。
该市政照明工程在人行通道中采用普通市电照明灯具，通过实践证明，该通道在夜晚时具有良好的照明效果，不过在设计电路的配电时还存在一些问题。
在该设计案例中，并未对路灯电缆进行单独的铺设，而是从周围路灯进行接电，造成人行通道内的路灯只有在晚上才可以发挥出照明效果，而白天无法发挥照明作用。通道在遇到阴雨天、下雪天时，路灯的照明效果相对较差，特别是通道的中间部分，在夜晚可见度非常低，无法保证步行人员在该路段的安全。
因此，当地政府为此设计了若干补救方案，不过大多数方案家存在敷设费用较高的问题，甚至有些方案会影响当地交通。通过多方对比，最终使用太阳能发电解决该人行通道存在的照明问题。
首先，政府在人行通道内安装 7 套15 W 的太阳能灯具，以此提升通道中间段的可见度，在使用过程中能够有效满足人们的需求。本案例的人行通道长度为100 m，宽度为 5 m，整体高度在 2.7 m，该通道口中间段未设置采光口。
在架设所需要的太阳能路灯时，在本通道内每间隔 10 m 安装一套节能灯。节能灯的电源为通道外部的太阳能电池板。原先设计师规划使用15 V 直流电源供电，不过因为通道长度问题，容易在电缆线路中产生较大的电压，最终使用逆变器 15 V 直流电转变成 250 V 交流电源为路灯供电。
在通道中所架设的太阳能路灯，仅用于白天照明，晚上照明则从周围路灯接电，所架设的太阳能路灯照明时间平均为12 h，能够有效解决因为太阳能电池容量太小，无法满足供电需求的问题。
早晨把通道中的太阳能路灯打开，在太阳能蓄电池获得从控制器传递的供电信号后，将会为路灯提供电能，太阳能蓄电池整体的反应时间较快，一旦启动便能直接供电到晚上。
在晚上 7 点时，充放控制器为太阳能蓄电池下达停止供电的信号，随后其会做出对应的响应，停止对路灯供电，在通道中的太阳能路灯便能够采用市政路灯电源为行人照明。
这种将太阳能光伏发电系统与市政供电系统相结合的供电方法，能够达到市政电缆与太阳能蓄电池交互供电的效果，保证能够为人行通道提供 24 h 照明。
此外，为了预防市政电缆突然断电，在具体设计时采用的太阳能蓄电池能够在电缆断电后持续 3 d 为本通道中的路灯供电，以此保证通道中的路灯照明能够满足人们的需求。
而且该方案能够在连续出现阴雨天时太阳能光伏发电系统无法为市政道路供电时，采用市政电缆对本通道中的路灯进行持续供电，确保人们行驶在该条通道时也能获得较好的照明环境。
让人行通道中所使用的太阳能路灯，在日光充足时无法最大化发挥自身的作用，但在傍晚和清晨，能够有效提升其照明可见度，为市民创造良好的出行条件。
总而言之，在市政照明中使用太阳能光伏发电能够有效减少照明成本，同时，能解决市政电缆断电时无法供电能的问题，保证市政照明具有极高的稳定性以及安全性，给市民带来良好的生活体验。
结合我国科技的发展与对绿色能源的需求来看，太阳能光伏发电在未来很长一段时间内用范围将会越发广泛。实践不断证明，应用太阳能光伏发电技术能够有效节省电能资源，起到低碳、节能的效果。
原文始发于微信公众号（光伏产业通）：太阳能光伏发电在市政照明中的应用
