“兆易创新杯”第十三届中国研究生电子
设计竞赛商业计划书专项赛
商 业 计 划 书
项目名称: 基于52单片机的风光互补路灯控制器 队伍名称: 联 系 人: 电 话: 电子邮件: 地 址:
[2018年5月25日]
目 录
摘要 ............................................. 1 一、项目意义 ..................................... 2 二、团队介绍 ..................................... 5 三、产品内容 ..................................... 6 四、行业及市场情况 .............................. 16 五、营销策略 .................................... 17 六、融资说明 .................................... 18 七、财务计划 .................................... 19 八、风险控制 .................................... 20 九、项目实施难度 ................................ 21 十、其他 ........................................ 22
摘 要
世界能源出现枯竭，发展新能源迫在眉睫。经过近30年的发展，我国光伏发电产业已初具规模，但在总体上和国外相比仍然有一些差距：我国的光伏发电的生产规模较小；光伏发电的技术水平较低；光伏电池的使用效率及封装水平都与国外存在差距；我国的光伏发电的产出成本高；光伏发电的材料性能与国外有一定的差距，而且部分只能采用进口材料；此外，我国西部以及东部沿海地区，除了光照能源还有较高的风能开发能源，该两者都是绿色无污染能源。两者的市场培育和发展迟缓，缺乏培育和开拓的支持政策与措施。基于此，本团队在市场调研的基础上，设计了基于STC89C52单片机的太阳能风能互补路灯控制系统。该系统以成本低、技术成熟的52系列单片机为基础，能够实现对风能与太阳能的综合利用，以及路灯的开关自动控制，其成本低，效率高且可靠性好，具有较高的商业推广价值。
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一、项目意义
1.1 项目背景
20世纪末二十一世纪初，各国意识到基于煤炭、石油等不可再生能源的能源危机，开始着手寻求新型能源，各类能源相继被应用于各个领域，尤其是太阳能与风力。虽然这些能源转换的效率并不高，但是其储备量大，清洁，可再生，继而被应用于各个场所，应用于各类发电，并且太阳能在在为人造卫星提供能源方面利用的比较广。太阳能是太阳内部或是太阳表面的黑子连续不断的核聚变产生的能量，并且地球上的能量无不是间接或者是直接来自太阳能，植物通过光合作用，将太阳能转换为化学能从而存储起来，而人类常用的煤炭，石油与天然气等化石能源也是由远古时代的植物经过化学演变而成。此外，水势能与风能也是由太阳能产生的。太阳能的存储量非常丰富，但是又因为其密度过小且分散，不同纬度的太阳能密度不同。地球轨道上平均太阳能辐射强度为1.369W/m2,赤道的周长则为40000kM，从而可以计算出地球所接收的太阳能达173000TW。在海平面的标准太阳能辐射强度峰值为1 kW/m2，地球表面的每一点24h内的平均太阳能辐射强度为0.2 kW/m2，相当于102000TW。太阳能总量是地球人类所利用能源的很多倍，但是因其缺点，现阶段因技术，无法得到很好的利用。尽管太阳辐射到大气层的能量仅为其总能量的22亿分之1，但是也有173000TW，一秒钟辐射到地球表面的能量相当于500万吨煤炭。这样大的能源储备，对于太阳能的应用有着非常好的前景。对于太阳能路灯来说，还是有这相当广阔的前景。经过近30年的发展，我国光伏发电产业已初具规模，但在总体上和国外相比仍然有一些差距：我国的光伏发电的生产规模较小；光伏发电的技术水平较低；光伏电池的使用效率及封装水平都与国外存在差距；我国的光伏发电的产出成本高；光伏发电的材料性能与国外有一定的差距，而且部分只能采用进口材料；此外，我国西部以及东部沿海地区，除了光照能源还有较高的风能开发能源，该两者都是绿色无污染能源。两者的市场培育和发展迟缓，缺乏培育和开拓的支持政策、措施。
面对人类的可持续发展，从现有常规能源向清洁、可再生的新能源过渡已提到议事上来了。因为新能源是依托高新技术的发展，开辟持久可再生能源的道路，以满足人类不断增长的能源需求，并保护地球的洁净。利用太阳能发电，既不需要燃料，也没有烟尘和灰渣，不污染环境，非常清洁。特别是太阳能电池组件，使用寿命可达20年
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以上，性能稳定，同时维护费用较低。
1.2 国内外太阳能路灯的发展现状
太阳能路灯是以太阳光为能源，白天太阳电池板给蓄电池充电，夜晚，蓄电池驱动LED照明。太阳能路灯现阶段的造价要比传统的路灯造价高上20%以上，但是太阳能路灯的日后的总费用可以和传统路灯的费用拉平，太阳能路灯之所以不能够普及还存在以下两点困难：一、蓄电池需要定期更换；二、太阳能路灯的结构与传统的太阳能路灯不同，一般的电工不会修理，维修困难。但是相对于传统路灯来说，太阳能路灯无需复杂昂贵的管线铺设，可任意调整灯具的布局，安全节能无污染，无需人工操作工作稳定可靠，节省电费。就是因为太阳能路灯有上述的优点，目前也得到了一定范围内的推广，目前已经初步应用于校园、家庭等。但是也因为太阳光的密度比较分散，所以太阳能路灯在原有的基础上，添加风能组成新型的路灯，利用风能与太阳光能互补，这样就可以减小蓄电池的容量，并且可以在一定程度上可以解决连续阴雨天气对太阳能路灯的影响。还有一种方式就是，太阳能路灯采用双模供电（市电-蓄电池）的方式进行供电，若是采取这样的解决方式，太阳能路灯的铺设费用就急剧增加。但是，这样可以作为一种改进传统路灯的方法，利用原有的管线设备，增加太阳能路灯的基础器件进行改进，以降低路灯损耗。太阳能路灯发展到现在，太阳能的利用并不高，所以太阳能路灯争先开始研制太阳能路灯控制器，以达到节省能源等作用。
目前，传统的太阳能路灯控制器在一定程度上是提高太阳能路灯组件的使用寿命与能源的使用效率。在提高太阳能路灯组件寿命上，蓄电池的使用寿命有限，并且相对较贵，所以需要采用更加有效的方式对蓄电池进行保护，在充电电路与放电路上就需要更多的处理研究。如何更加合理且有效的节省能源也是目前的一个重要的发展趋势，因为太阳光的分布密度较小，且太阳光的光强且受环境的因素的影响比较大，所以转换的能源需要更加合理的分配与利用。在目前节省能源方面上，在程序定时调节功率的方法，但是此类方法虽然可靠，也节约了很大部分的能源，但是其灵活程度比较差。今后，这一问题必将使用传感器与微型处理系统代替，以适应多样变化的工作环境。由于太阳能电池板受现阶段技术的限制，其转换效率无法得到很大程度的提高，所以，太阳能控制器的另一个大的发展方向必定为如何提高太阳能的转换效率方面。
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研电赛--基于52单片机的风光互补路灯控制器（商业计划书）
