Низкоуглеродное освещение на солнечных батареях с использованием IoT – ландшафт района Биньхай в Тяньцзиньском морском научном парке
«Двойные углеродные цели» — достижение пика выбросов углерода и углеродной нейтральности — это долгосрочные национальные основополагающие политики Китая и конкретные практические инициативы. В секторе городского освещения достижение низкоуглеродной энергоэффективности, а также технологий с нулевым выбросом углерода и сокращением выбросов углерода представляет собой неизбежную тенденцию в будущем развитии городского освещения. Это связано не только со здоровым образом жизни жителей, но и с глобальной природной средой и системой экономической безопасности страны в мире.
Итак, как же нам создать благоприятную среду для освещения и добиться сокращения выбросов углекислого газа или даже полного отказа от него в городском освещении?
Являясь комплексным поставщиком решений для интеллектуального городского освещения, компания Sanxing Lighting полностью использовала новую солнечную энергию и реализовала цели по двойному выбросу углерода с помощью технологий в рамках проекта модернизации и реконструкции городского освещения в Тяньцзине — проекта ландшафтного освещения Биньхай в морском научном парке. Став лидером в разработке безуглеродных технологий городского освещения, компания представила еще один успешный пример создания зеленой и здоровой городской световой среды.
В рамках проекта «Тяньцзиньский морской научный парк» компания Sanxing Lighting тесно сотрудничала с заинтересованными сторонами, чтобы глубоко понять потребности клиентов и концепции городского развития. В качестве основного осветительного прибора для проекта был выбран интеллектуальный светильник для двора «Одуванчик», работающий на солнечной энергии, который использует фотоэлектрическую солнечную энергию и исключает необходимость прокладки кабелей. Это подчеркивает технические преимущества снижения выбросов углерода и создания экологически чистой среды, улучшает условия передвижения для жителей окрестных районов и способствует экологическому развитию города.
Рассмотрим в качестве примера интеллектуальный дворовый светильник на солнечных батареях «Одуванчик» от компании Sanxing Lighting, чтобы подробно объяснить его преимущества в области возобновляемой солнечной энергии и интеллектуального городского освещения:
Высокая эффективность преобразования света
Умный садовый светильник на солнечных батареях «Одуванчик» оснащен монокристаллическими кремниевыми солнечными панелями, которые обеспечивают более высокий коэффициент преобразования света (до 18%) и более длительный срок службы по сравнению с поликристаллическими кремниевыми панелями, что делает их более экономически выгодными.
С точки зрения технологии производства, монокристаллические кремниевые панели сначала легируются и диффундируют на кремниевые пластины — обычно с добавлением следовых количеств бора, фосфора, сурьмы и других незначительных элементов. Процесс диффузии осуществляется в высокотемпературной диффузионной печи, изготовленной из кварцевых трубок, формируя P/N-переходы на кремниевых пластинах. Затем методом трафаретной печати на пластины наносится подготовленная серебряная паста для создания сетчатых линий. После спекания одновременно формируется задний электрод. На сторону сетки наносится антиотражающее покрытие, чтобы предотвратить отражение большого количества фотонов от гладкой поверхности кремниевых пластин, максимизируя сохранение световой энергии и достигая более высокой эффективности преобразования света. Монокристаллический кремний используется даже в солнечных панелях космических станций.
Во-вторых, солнечные панели заключены в оболочку из закаленного стекла и материала EVA, что предотвращает скопление пыли и обеспечивает высокую светопропускаемость, гарантируя более высокий уровень эффективности преобразования света.
Стабильная эффективность зарядки и разрядки
Эффективность зарядки и разрядки, а также стабильность работы батареи зависят от свойств материала батареи. Умный садовый светильник на солнечных батареях «Одуванчик» оснащен литиевыми батареями, которые демонстрируют превосходные показатели по емкости разряда при низких температурах, эффективности зарядки и плотности энергии.
• Широкая температурная адаптивность. Китай обладает обширной территорией со значительными перепадами температур в разных регионах и временах года. По сравнению с литий-железо-фосфатными батареями, которые в первую очередь отличаются высокой термостойкостью, литиевая батарея, используемая в солнечном интеллектуальном дворовом светильнике «Одуванчик», обеспечивает стабильную работу не только в условиях высоких температур, но и надежно функционирует зимой в высоких широтах или во внутренних районах, демонстрируя превосходные характеристики разряда при низких температурах в диапазоне от -15℃ до +50℃.
• Высокая эффективность зарядки. Эффективность зарядки во многом зависит от отношения мощности зарядки постоянным током к общей емкости батареи, также известного как коэффициент постоянного тока. Устройство "Dandelion" отличается высоким коэффициентом постоянного тока, что обеспечивает высокую эффективность зарядки.
• Высокая плотность энергии. Плотность энергии батареи напрямую определяет ее емкость. В то время как обычные литий-железо-фосфатные батареи достигают лишь примерно 150 Вт·ч/кг, литиевая батарея в «Одуванчике» достигает 265 Вт·ч/кг. При одинаковых условиях солнечного света «Одуванчик» обладает большей емкостью. В сочетании с интеллектуальным контроллером Sanxing Lighting он может обеспечить нормальную работу в течение 3-7 дней даже в пасмурную погоду или при отсутствии солнечного света.
Длительный срок службы. Срок службы солнечных светильников в основном определяется солнечными панелями и батареями. Умный дворовый светильник на солнечных батареях «Одуванчик» обладает уникальными техническими преимуществами как благодаря монокристаллическим кремниевым панелям, так и литиевым батареям, что обеспечивает длительный срок службы.
• Во-первых, монокристаллические кремниевые панели «Одуванчика» демонстрируют чрезвычайно низкую скорость деградации, что означает высокую устойчивость к старению и срок службы до 20 лет. Кроме того, превосходные теплоотводящие характеристики дополнительно способствуют увеличению срока службы.
Что это означает для сохранения мощности с течением времени? Например, через 20 лет общая эффективность преобразования света между монокристаллической кремниевой панелью и поликристаллической кремниевой панелью будет отличаться примерно на 12%.
• Длительный срок службы литиевой батареи. Литиевая батарея в устройстве «Одуванчик» имеет срок службы от 8 до 10 лет. Чтобы понять, почему она так долговечна, сначала нужно узнать, какие факторы влияют на срок службы литиевой батареи.
Срок службы литиевой батареи зависит от количества циклов зарядки-разрядки. Один цикл зарядки-разрядки — это полный процесс, в ходе которого батарея заряжается от 0% до 100%, а затем разряжается до 0%. Каждый раз, когда такой цикл завершается, емкость батареи немного уменьшается. Другими словами, срок службы литиевой батареи сокращается за счет завершения цикла зарядки-разрядки, а не за счет количества циклов зарядки, как многие считают. Зарядка до полной разрядки батареи не считается полным циклом; это всего лишь цикл зарядки-разрядки. Полный цикл считается завершенным только тогда, когда суммарная энергия разряда в циклах достигает энергии одного полного цикла зарядки-разрядки.
Учитывая превосходную эффективность заряда-разряда и высокую плотность энергии литий-ионной батареи "Dandelion", легко понять, почему она имеет такой длительный срок службы.
Умное освещение
Умный садовый светильник на солнечных батареях «Одуванчик» оснащен усовершенствованным интеллектуальным контроллером. Он может автоматически регулировать время освещения, яркость и систему накопления энергии в зависимости от времени года, потока пешеходов и условий солнечного света. Например, он может работать на 30% яркости ранним вечером, увеличивать ее до 80–100% в полной темноте или ограничивать яркость до менее 50% во время продолжительной дождливой погоды. Это удовлетворяет потребности в освещении, одновременно экономя энергию и сокращая выбросы.
Кроме того, интеллектуальный контроллер солнечной энергии также обладает интеллектуальными функциями, такими как регулировка мощности заряда-разряда, защита от перегрева, внешнее измерение температуры и распознавание движений человека, обеспечивая надежную аппаратную поддержку интеллектуального городского освещения.
Технология расширяет возможности Dual Carbon: солнечный Интернет вещей для городского низкоуглеродного освещения
Будь то солнечные панели, батареи, контроллеры, опоры освещения или источники света, все они составляют аппаратную основу для создания низкоуглеродного освещения в городах. Однако управление и эксплуатация этих терминальных устройств для обеспечения их оптимальной работы входит в функциональную область программной платформы.
Платформа SaaS для управления солнечными уличными фонарями Sanxing Lighting
Созданная на основе новых технологий, таких как Интернет вещей (IoT), большие данные, облачные вычисления и искусственный интеллект (ИИ), платформа Sanxing Lighting Solar Street Light Management SaaS обеспечивает удаленную интеллектуальную установку, управление эксплуатацией и техническое обслуживание широко распространенных солнечных уличных фонарей. Она поддерживает многопользовательскую изоляцию приложений и многоуровневое расширение бизнес-процессов, обеспечивая гибкое и эффективное управление данными, включая сбор, классификацию, структурированное хранение, извлечение данных и анализ использования, а также создание настраиваемых аналитических бизнес-отчетов.
Благодаря модульной бизнес-структуре, обеспечивающей гибкую оркестровку, платформа отвечает потребностям быстрого развития отраслевых приложений. Она позволяет выполнять такие функции, как управление, контроль, настройка параметров, мониторинг состояния, статистический анализ данных, управление системой и выдача политик для отдельных или групповых уличных фонарей.
• Интеллектуальные и точные технологии эксплуатации и технического обслуживания. Точная навигация одним нажатием кнопки (в автономном режиме + без подсветки), отображение распределения неисправностей на картах и регистрация технического обслуживания для повышения качества эксплуатации и технического обслуживания, а также эффективности управления при одновременном снижении затрат.
• Функция создания многомерных пользовательских отчетов. Полный мониторинг процессов строительства и составления отчетов. Различные отчеты могут гибко генерироваться на основе таких условий, как регион, составитель отчета и права доступа, что помогает пользователям проводить многосторонний и динамический анализ для своевременного выявления и решения проблем.
• Функция визуализации больших данных для анализа и составления отчетов. Генерирует сервисные продукты, включая отчеты об анализе неисправностей, распределении сигналов NB и анализе рабочего состояния оборудования по нескольким параметрам. Она обеспечивает глубокое понимание данных и многомерный, точный статистический анализ.
• Функция пакетной обработки устройств. Поддерживает создание собственных групп устройств, выбор области с помощью ГИС и добавление групп (по городам/улицам/районам) для пакетной обработки устройств и удаленного обновления, обеспечивая превосходный пользовательский опыт.
• Функция управления политиками позволяет выдавать политики отдельным устройствам или группам устройств на групповой, индивидуальной или плановой основе, повышая эффективность и упрощая управление.
Кроме того, платформа Sanxing Lighting Solar Street Light Management SaaS дополняется мобильным приложением, позволяющим пользователям управлять платформой в любое время и в любом месте — прямо у себя под рукой.
