太陽能一體化航標燈應用效益分析

摘 要：為了檢驗HD系列太陽能一體化航標燈在長江航道實際應用產生的經(jīng)濟效益，從航標維護、充電費用、

維護船艇三個方面，綜合分析了推廣使用太陽能一體化航標燈后直接節(jié)約的維護費用；從船舶事故安全、

能源節(jié)約、環(huán)境保護等方面，綜合分析了推廣使用太陽能一體化航標燈后產生的間接經(jīng)濟效益。

關鍵詞：一體化太陽能航標燈 長江干線 經(jīng)濟效益

航標燈作為長江航道上主要的助航設施，大致經(jīng)歷煤油航標燈、電氣航標燈、半導體燈航標燈、太陽能航標燈等四個發(fā)展階段。

2005年，長江航道局成功研制開發(fā)出第四代航標燈——HD系列太陽能一體化航標燈。2008年，HD系列太陽能一體化航標燈開始陸續(xù)在長江2688公里干線航道上推廣應用，到2010年底，長江干線航道上已經(jīng)安裝了5000座太陽能一體化航標燈，產生了良好的經(jīng)濟效益。

HD系列太陽能一體化航標燈主要功能特點

HD系列太陽能一體化航標燈目前已經(jīng)形成了HD100型、HD155型、HD200型、HD 160型等4個類型7種產品，廣泛適用于長江等內河航道，以及沿海港口、碼頭。該系列航標燈采用發(fā)光二極管多顆芯片一體化設計，由單片機閃光器電路、密封燈芯盒、鋰電池、多晶硅太陽能電池板等部件組成，集合了太陽能光伏技術、LED照明技術、高能鋰電池組合技術、微電腦閃光控制技術，改變過去分散的光源、蓄電池、太陽能板的航標燈組成結構，具有運輸、儲存、安裝以及日常維護工作簡單易行的優(yōu)點，節(jié)約了航標維護成本，減輕了工人的勞動強度。經(jīng)過對比分析，采用發(fā)光二極管組成梅花狀新光源，航標燈的視距和發(fā)光亮度由原來的2.5公里提高到了5公里以上，耗電量僅為原來的三分之一。與傳統(tǒng)航標燈相比，HD系列太陽能一體化航標燈具有亮度高、耗能少、造價低等特點，符合節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟實用的時代要求。

HD系列太陽能一體化航標燈應用產生的經(jīng)濟效益

1、直接經(jīng)濟效益

航標維護工作是保證航標正常工作的重要技術手段，該項工作主要包括航標設置、調整、檢查、保養(yǎng)、維修等內容。

標志自身維護節(jié)約的費用。根據(jù)長江干線上、中、下游航道維護單位提供的原使用的不同型號、不同規(guī)格航標及航標燈價格，航標燈使用情況，各種航標器材的性能特點、使用壽命以及太陽能一體化航標燈的市場價格，通過對使用的原航標燈和使用太陽能一體化航標燈兩種情況的詳細測算，長江干線全面推廣應用太陽能一體化航標燈后，僅標志本身年節(jié)約費用為409.6萬元。

節(jié)約的充電費用。使用鉛酸蓄電池一般38天后，航標維護人員就必須乘坐航標船，到航標設置點對使用過的電池進行更換，并將換下的蓄電池帶回到充電站進行充電。使用太陽能一體化航標燈，減少了更換蓄電池的頻率、基礎設施的投入，例如充電站房、蓄電池的儲存、充電電耗等。每個蓄電池一次充電時間為12小時，每臺充電機耗電量為0.6度/小時，經(jīng)測算，長江干線全面推廣應用太陽能一體化航標燈后，僅充電站費用年節(jié)約373.2萬元。

航標維護船舶費用的節(jié)約。根據(jù)長江干線設置的航標座數(shù)、每座標志年更換蓄電池的次數(shù)、航標船航行速度、主機功率、單位能耗以及船舶艘班費用定額，通過統(tǒng)計分析，以平均每座標志蓄電池更換時間為0.5小時，每天更換6座標志的蓄電池，需3小時；每天航標船從駐地停靠點到更換蓄電池的標志船，再返回駐地一趟平均需要時間約為5小時，即以此基數(shù)對長江干線年設置的航標進行電池更換所需要的航標船艘班費用進行測算，航標維護船舶年節(jié)約費用為1025.2萬元。

2、間接經(jīng)濟效益

提高船舶航行安全性，減少事故發(fā)生幾率。長江航道狹窄、彎曲、水淺灘多，還有暗礁、沉船、漁柵等障礙物，水文氣象條件復雜，船舶密集。由于太陽能一體化航標燈采用的是高光效、低能耗的新型燈器，具有燈光明亮、燈質正常，使用壽命長、能耗省、壽命期內無顏色變化、啟動電流不大、性能穩(wěn)定，與燈絲燈泡相比，有抗沖擊和振動的能力好的特點，因此，使用該燈，提高了航行船舶在不良、復雜條件下了望人員的可視度，使了望人員能夠及時發(fā)現(xiàn)來船，進行正確判斷碰撞危險，及時采取正確的避讓措施，避免碰撞事故的發(fā)生，從而提高船舶航行的安全性，減少了海損事故帶來的經(jīng)濟損失。

節(jié)約能源、保護環(huán)境。長江航道年使用航標電源1.5萬余只，以前每年產生各類廢舊鉛酸蓄電池約1萬余只。廢舊鉛酸蓄電池在回收和再利用過程中如果處理不好，特別是稀硫酸（電解液）倒入下水道、河道和土壤中或露天堆放將會造成鉛酸等有害物質流入水體和土壤，污染水源，給環(huán)境和人體健康造成極大的危害。而太陽能一體化航標燈利用光電效應，將太陽輻射能直接轉換成電能，充分利用了太陽能可再生的特性，最大限度地避免了對環(huán)境的污染。

結論

從長江航標維護管理工作實際情況出發(fā)，對使用太陽能一體化航標燈的經(jīng)濟效益分析進行分析和測算，長江全線應用太陽能一體化航標燈后，可年節(jié)約維護費用1808萬元；每座標志年節(jié)約費用為3404元。目前全國內河航道擁有發(fā)光航標燈21000余座，若以每座標志年節(jié)約費用3404元為基數(shù)進行推算，在全國內河航道全面推廣應用太陽能一體化航標燈后，可年節(jié)約航標維護費用7148萬元。

(作者單位：湖北工業(yè)大學)