一（yī）、何為太陽能（néng）

太陽能（Solar Energy），一般是指太陽光的輻射（shè）能量，在現代一般（bān）用作發電。自地球形成生物就主要以太陽（yáng）提供的熱和（hé）光生存，而自古（gǔ）人類也懂得（dé）以陽光曬幹物件，並作為保存食物的方法，如製（zhì）鹽和曬鹹魚等（děng）。但在化石燃料減少下，才有意把太陽能進（jìn）一步發展（zhǎn）。太陽能的利用有被動式利用（光（guāng）熱轉換）和光電轉換兩種方式。太陽能發電一種新興的可再生能源。廣義上的太（tài）陽能是（shì）地球上許（xǔ）多能量的來源，如風能、化學能、水的勢能等等（děng）。在幾十億年內，太陽（yáng）能是取之不及（jí）、用之不竭的理（lǐ）想能源。

太陽（yáng）能既（jì）是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既（jì）可（kě）免費使用，又無需運輸，對環境無任何汙染（rǎn）。為人（rén）類創造了一種新的生活形態，使社會及人類進入一（yī）個節約能（néng）源減（jiǎn）少汙染的時（shí）代。

二、太陽能供電係統組成

太陽能發電係統由太陽能電池組、太陽能（néng）控製器、蓄電池（組）組（zǔ）成。如輸出電源為交（jiāo）流220V或110V並且要和市電互補，還需（xū）要配（pèi）置逆（nì）變器和市電智能切換器。

1、太陽能電池陣列即太陽能電池板

這是太陽能光（guāng）伏發電係統中的最核心部分，它的主要作用就是將太陽能光子（zǐ）轉化為電能，從而推動負載工作（zuò）。太陽能電池（chí）分為單晶矽太電池、多晶矽太陽（yáng）電池、非晶矽太陽能電池。由於單晶矽電池比其他兩類堅固耐用、使用壽（shòu）命長(一（yī）般（bān）可達20年)、光電轉換效率高等，致使（shǐ）它成（chéng）為最常用的電池。

2、太陽能充電控製器

它的主要工作就是控製整個係統的狀態，同時對蓄電池的過充電、過（guò）放電起到保護作用。在溫度特別低的地方，它還（hái）具（jù）有溫度補償功能。

3、太陽能深循環蓄電池組

蓄電池顧名（míng）思義就是蓄（xù）電的（de），它主要儲（chǔ）存由太陽能電池板轉化過來的電能，一般為鉛酸電池（chí），可以多次循環使用。

在全（quán）程監控係統中．有（yǒu）的（de）設備需要提供（gòng）220V、110V的交流電源，而（ér）太陽能的直接輸出一般為1 2VDc、24VDc、48VDc。所以為了（le）能給22VAC、11OVAc的設備提供電源，係統中就必須增加直流／交流逆變（biàn）器，將太陽能光伏發電係（xì）統中（zhōng）產生的直流電能轉（zhuǎn）化為交流電能。

三、太（tài）陽能發電原理

太陽能發電最簡單的原（yuán）理就是（shì）我們所說的化學反應（yīng），即太陽能轉（zhuǎn）化為電能。這個轉化過程就是太陽能（néng）輻射能光子通過半導（dǎo）體物質轉變為電能的過程，通常叫（jiào）做“光生（shēng）伏打效應”，太陽電池就是利用這種效應製成的。

我們知道，當太陽光照射到半導體上（shàng）時，有一部分光子被表麵反射掉，其餘部分要不被半導體吸收要不就被半導體（tǐ）透過（guò），其中被吸（xī）收的光子，當然有一些變成熱（rè），另一些光子則同組成半（bàn）導體的原子價電子碰撞（zhuàng），於是產（chǎn）生電子一（yī）空（kōng）穴對。這樣，太陽光能就以產生（shēng）電子一空穴對的形（xíng）式轉變為電能，再經過半導體內部的電場反應，產生一定（dìng）的電流，如果把一塊一塊的電池半導體以（yǐ）各種方式連接起來則形成多股電流電壓，從而輸出功率。

四、太陽能的應用

1、傳統供電的缺點

太陽能發電和太陽能供電技術日益走進民用應用的場合。 在森林、道路、河流、山川等通信或音視頻電子設備應用場合，主要采取電網供電和電池供（gòng）電方（fāng）式，電池供電往往隻能（néng）解決臨時的需要，不能作為長期的供電電源；而采取電網供電方式存在諸多缺點：

a、供電方（fāng）式為（wéi）電纜輸送，工程施（shī）工困難，造價高昂；

b、係統維護不（bú）便，高壓輸送存在安全隱患，運營成（chéng）本高；

c、安裝、組網困難。

2、太陽能供電的優勢

而太陽供電係統工作時無（wú）需水、油、汽、燃料，隻要有光就能發電的特點（diǎn），是清（qīng）潔、無汙染的可再生（shēng）能源，而且安（ān）裝維護簡單，使用（yòng）壽（shòu）命長，可以實（shí）現無人值守，倍受人們的青睞，是新能源的領頭羊。近年（nián）來，太陽能的應用在全球（qiú）越來越廣泛，特別是在（zài）野外領域，太陽能電源係（xì）統正逐步取代一些傳統的（de）電源設備，得到越來越普（pǔ）遍的應用（yòng）。

太陽能的優點：

a、安全可靠、無噪聲、無輻射（shè）、無需消（xiāo）耗燃料、無機械轉動部件、故障（zhàng）率低、壽命（mìng）長；

b、環保美觀、不受地理位置限製、建設周（zhōu）期短、規模大小隨意、拆裝簡易、移動方便（biàn）；

c、即裝即用、拆裝損毀成本低、可以方便地與建築物相結合，無需預埋架高輸電線路，可免（miǎn）去遠距離敷設電（diàn）纜時對植被和環境的破壞及工（gōng）程費（fèi）用；

d、電壓穩定、電（diàn）源質量高，廣泛應用（yòng）於各種（zhǒng）用電設備上，非常適用於鄉村、農場、山頭、海島、高速公路等偏僻地方的（de）用電，也是（shì）非常優（yōu）秀的應急備用電（diàn）源。

e、維護簡易，使用壽命長（zhǎng）達20年以上，多種充電方式互補，太陽能和市（shì）電均可對係統充電。

f、太陽能發電相對傳統發電，資源是取之不盡、用之不竭的，是（shì）資源最豐富的可再生能源。

g、利用太陽能發電不（bú）會造成空氣汙染，不（bú）會造成生態環境失去平（píng）衡，是（shì）一種綠色的可再生（shēng）能源。

h、太陽能發電係統安裝簡單，維護方便，性價比高。

3、戶外遠程（chéng）監控為什麽使用（yòng）太陽能供電（diàn）？

在機（jī）電項目中，設備安（ān）裝及布線的簡單與（yǔ）複雜、後期維護的（de）方便與困難（nán）等問題也是很多（duō）業主及承（chéng）包商關注的問題，太陽能供電與（yǔ）傳統電纜供電相比（bǐ），前者省去了很多複雜的布線，在立柱上裝載即可（kě）完成簡單的安裝：對於後期的維護，也隻是對太陽能電池板進行清潔，對蓄電池進（jìn）行必要的更換。

由於全程監控係統布設的攝像（xiàng）機多，涉及的裏程比較（jiào）長，如（rú）果（guǒ）采用傳統（tǒng）直埋電纜（lǎn）的供電方式，考（kǎo）慮到沿線電（diàn）纜壓降的因素，都必須（xū）采用比較粗大的銅芯線纜（lǎn），而目前國內銅價又（yòu）不斷上漲，這樣顯然也增加了很多成本。如果采用太陽能供電，就省去了中（zhōng）間電纜及其敷設的過程，具有很好的性價（jià）比。

五、太陽能供電係統

太陽能無線監控係統主要由太陽能供（gòng）電係統、無線（xiàn）視頻傳輸（shū）係統、視（shì）頻監控係統三個子係統組成。

太陽能（néng）供電子係統是由太陽能組件、風力發電機、膠體蓄電池、智能充放電控製器等組成，太陽能組件和風力發電機將光能轉變為電能，經由一台風（fēng）光互補智能控製器的控製，把電能存儲到蓄電池（充電）；需要供電時，打開控製器開關（guān）接通負載，把蓄電池中的電能提供給負載（放電）。智能控製器的主（zhǔ）要作用是對蓄電池進行充放電管理，當在工作時間內蓄電池供電不足時，控製器自（zì）動切斷負載供電，對蓄電池進行過（guò）放保護；當蓄電池持續充電時，控製器（qì）對蓄電池進行過充保護。

蓄電池是在沒有日照情況下維持係統工作（zuò）所需的能量來源，當發生連續陰雨天（tiān）的（de）情況時就需要蓄電（diàn）池有足夠的電量維（wéi）持整個（gè）係統的連續工作，因太陽（yáng）能膠體蓄電池的價格較高，不能因為顧及一年當中會出現幾次長的陰雨天而增加係統蓄電池配置，使係統（tǒng）在大部分時間內蓄電（diàn）池配置都處在浪費的狀態，過多（duō）配置蓄電池的結果必然導致成本大幅上（shàng）升。所以太陽能供電應用係統應允許發生概率較低的缺電（diàn）現象，蓄電池獨立供電時間一般為4-10天（tiān）。

無線視頻（pín）傳輸子（zǐ）係統是由數字網橋、4G無線網絡、COFDM等組成，

視頻監控子係（xì）統是由攝像（xiàng）機、終端視頻管理設備（如數字硬盤錄像機）等（děng）組成。根（gēn）據需要可增加其它輔助功（gōng）能如：前端拾音、前端喇叭、前端錄像、前端（duān）傳感、視頻分析、無線廣播、移動偵測、無線信號中繼站等。

太陽能控製係統具（jù）有：環保節能、無需挖溝或架設電力架、不需要大量線材、不需要輸變電（diàn）設備、施工周期短、不消耗市電不產生電費、不受地理位置限製、維護費用低、低壓無觸電危險（xiǎn）及移動靈活等諸多優（yōu）點。

目前適合進行太陽能監控的數據傳輸方式有三種（zhǒng）：

一是基於無線（xiàn）網橋的（de）微波網（wǎng）絡；

二是基於無線平台運營（yíng）商的3G/4G網（wǎng）絡;

三是有線傳輸可以根據實際情況結合需要來選擇，

總的來講無線監控，適合於沒（méi）有或較少遮擋的地區。

太陽能視頻監控供電（diàn）係統工作原理：

a、當太陽光（guāng）照較強時，太陽能光伏組件產生的電（diàn）流匯聚到控製器，控製器進行供（gòng）電監控。太陽能光伏組件通過控製器給視（shì）頻監控部件供電，同時將多（duō）於的（de）能量儲存在儲能係統中。

b、當太陽光照較弱（ruò）時，太（tài）陽能儲能單元板的發電滿足（zú）不了視頻監控需求的能量時，負載除從太陽能儲能單元板獲取能量以外，儲能係統同時處（chù）於放電（diàn）狀態（tài）以滿足視頻監控穩定運行。

c、當到夜間、陰天等日照條件不好（hǎo）的情況下，轉由儲能係統給視（shì）頻監控（kòng）供電。

太陽能視頻監控（kòng）係通統顯著優勢（shì）:

1、根據地區的太陽能資源具體情況和負載耗電量確定太陽能發電的容量。

2、保證所有監控（kòng）設備持續穩定供電。

3、無（wú）線監控設備考慮全天供電，最大每日（rì）供電時間為：24小時。

4、經濟、實用、可（kě）靠、安全。

5、連（lián）續使用陰雨（yǔ）天長（可根據（jù）實（shí）際情況設計持續供電天數）。

6、可同時提供DC12V 24V或AC220電源。

7、采用最新深循環鉛酸免（miǎn）維護防水蓄電池作（zuò）為儲能設備，工作溫度在-40℃~+60℃之間，具有（yǒu）高壽命（mìng）高性能的特點。

8、設備運行自動控製，能實（shí）現無人值守及無線遠程監控。

9、采用（yòng）監控專用控製、逆變係統，對監控正常的收發信號沒（méi）有（yǒu）幹擾，管理維護簡單便利，運行費用極低（dī）。

10、一次投（tóu）資，長期受益；

這種太陽能供電（diàn）的無線（xiàn）通信和視頻監控係統優點如下（xià）：

1、 采用太陽能獨立供電，無線傳輸（shū），徹底無線化（huà）；

2、 組件靈活，小巧（qiǎo），方便安裝與組網；

3、 交直流供電方式，滿足多（duō）種負載用（yòng）電（diàn）的需要；

4、 安全性好（hǎo），維護費（fèi）用（yòng）少，造（zào）價低。

太陽能視頻監控供電（diàn）係統（太陽能光伏支（zhī）架上杆安裝場景（jǐng））組成：立杆、懸臂、避雷針、太陽能支架、太陽能光伏組件、匯流（liú）盒（選配）、電控櫃（含控製器、DC 穩壓模塊、DC 轉 DC 模塊）、遮陽棚（péng）、儲能係統、視頻監控（攝像頭等）、無線網橋。

實現快速安裝，采用本係統可以（yǐ）擺脫山地（dì）、森林、河流、開闊地等特殊地理環境的限製，無須（xū）考慮電源線及通信（xìn）光纜的布線和施工問題。

尤其適合：建築工（gōng）地、水庫大壩、河流水（shuǐ）位、漁場林場（chǎng）、野生動物活（huó）動監控（kòng）、野生動物反盜獵、礦山道路及周邊、森林防火、石油天然氣管（guǎn）道、鐵路沿線、高速公路、隧道監控、村莊道路、景（jǐng）區監控（kòng）、高爾夫球場、文物（wù）古跡、大型工廠室外監控、別墅周（zhōu）邊、城市廣場、島嶼監（jiān）控、邊防監控、單兵偵測等等。簡單概括為“三無”的地方，即無人無電無網絡，但（dàn）需要（yào）實時監（jiān）控管理又需要（yào）節能零排放無汙染的地方（fāng）或區域。