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太阳能LED终于得到大放异彩的机会?

Ed Rodriguez?? 2015年10月08日 ?? 收藏0
作为一个产品许多年,已经有许多文章针对"太阳能照明"—一个所谓具创造性、试图将照明系统连接到电网这样过去几乎不可能的方式—进行讨论。但是,一个小的成本/效益分析似乎总是扫兴的事情,虽然现阶段在美国有几十家公司提供这类美国或中国大陆制造的产品,但迄今对市场仍无法造成发展的牵动力。

所以,有什么问题造成太阳能照明发展不顺遂吗?在一个基本的系统中,一块太阳能板在白天为电池充电,然后电池则在夜间为LED灯进行供电。听起来很简单,不是吗?事实上,一个LED灯比白炽灯泡需要的电力少相当多,使这个想法很值得被讨论。此外,LED发射器有固有的方向性,使他们比任何氙气灯(HID)在实际交付流明到想要的表面表现更好,且这似乎是说无论什么规格的HID灯具…

但 魔鬼藏在细节中。首先,一个太阳能板的额定电压位于X瓦,就仅提供那些瓦数,还是在中午晴空万里的天空状态下。在现实中,若是你自己做一个小小5分钟的测 试,用一个简单连接正确的电流跨过任何太阳能电池板的输出,以测量短路电流(没错!那就是你用来在不同光线等级下量测面板效率的电路),你将发现任何太阳 能板(无论你曾经说过什么,他们都是「从根本上」相同的)在阴天只提供其额定值的20~30%,且在万里无云的天空在早晨或傍晚只有50~70%。

这实际上意味着,除非你是在凤凰城(Phoenix)或撒哈拉沙漠(Sahara),不然你可能会想你需要2~3倍的太阳能板,以一个确保电池组将永远在充 饱电的状态。然而,好消息是太阳能板的价格,比如LED灯,价格在过去的3~4年如一块滚动的岩石般下滑,太阳能板现在则是很容易用每瓦5美元的价格购买。

现在我们知道太阳能板主要的问题不是成本,而是我们需要一些"健康的"电池。虽然 你可能会看到一些使用锂电池或胶态电池的系统,对更高功率降压最好的一击(成本、效能和兼容性的简单充电技术),和流行的吸水玻璃纤维毡 (Absorbent Glass Mat ,AGM)密封铅酸类型相似,有很大的容量且每AH可能低于2美元。但你不想让电池放电低至少于30~40%电力—这表示你真的想用两倍多的电池。成本仍 是没甚么大不了,但尺寸在电池进化的历史上开始变得越来越大且重,如果我们想要超过100W且通宵达旦点亮的停车场照明。

不过,事情正在发生变化。5,000K的LED在2006年已经从50LPW(流明瓦)到2015年时,超过150LPW。且不只是在一些公司的 R&D;实验室,更是实际从日商日亚(Nichia)、科锐(Cree)、Lumileds(已被中资基金Go Scale Capital购并)和其他公司销售的产品。这意味着为电池和太阳能板缩小尺寸和降低成本,使这一微小的利基市场变得更大一些。

这 一切的杀手锏是我们需要能够全亮一整夜的灯。是的!有很多企业说,在大多数的夜晚,你可以透过调光来大大降低对电池的需求,或使用移动侦测 (motion-detection)以让照明系统在大部分的时间大幅减少功率。然而,在主流应用中,销售「调性」已普遍行不通,若是有人为了安全起见而 想在停车场有照明设备,他们也会希望灯能够整夜全亮。

让我们跳到太阳能照明实际上可提供令人惊讶好处的领域。现阶段,在美国有超过25,000个非体育场类型的青年田径场,在这些地方没有设置任何灯光,这些田径场有许多也用于青少年曲棍球 和美式足球训练。如果你想把照明带进这样的一个场域,且这里从以前就没有建置交流电(AC)市电,这会花掉你(小区)150K~200K美元间的费用—在 最佳的情况下—去挖条深深的沟渠、在每个点埋高压电缆、从远处电线杆上的变压器带来电力、每个点安装各种服务,并且和公用事业公司经过也许12个月恼人的 处理过程。

传统的150K~200K美元处理以为青少年体育场带来AC市电照明,若是采用太阳能,可以将花费减少到50K美元。
传统的150K~200K美元处理以为青少年体育场带来AC市电照明,若是采用太阳能,可以将花费减少到50K美元。

主 要成本不是LED灯具和灯杆,而是在引进交流电—这是大开眼界的挑战。尽一切挖掘沟渠的艰巨任务、高压电缆的布线和接驳公用设施,完全用太阳能取代,一个 小区域可以仅用一小部分成本和时间,在一周内利用太阳能供电的照明系统点亮。由实际案例可发现这独特的可能性,青年田径场仅需要一晚不到2小时的充分点 亮。电池可以"很差的"充电10小时后,即使是阴天,仍可产生足够的电力供应有限时间的游戏或每周几次的练习所需。飞利浦(Philips)在非洲已经安装了一些如上述的系统,以及由其他公司建置的美国几个地方都已经到位,包括德州圣马科斯(San Marcos, Texas)的活动。

底线是LED效能急遽增加和LED价格的下滑,加上太阳能电板价格的下降,都使得采用LED照明有可能发展出令人惊讶的新应用,以满足需求和带动经济规模—就在我们认为LED照明没有多少新发展的时候!

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太阳能LED? 太阳能照明? 太阳能板? 照明系统?

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