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Luci stradali solari nell 'era dell' IA

 -- cosa possono alimentare






Luci stradali solari nell 'era dell' IA: cosa possono alimentare

Lampioni fotovoltaici nell’era dell’intelligenza artificiale

di "0"

L'appetito dell 'IA per l'elettricità è reale, e ogni piattaforma di pitch per le smart city alla fine si basa sulla stessa idea: pali della luce di strada sono ovunque, si affacciano al sole, in modo da lasciare che il potere della città intelligente. L'idea è suono. I numeri sono dove diventa interessante, perché un sistema fotovoltaico montato su un palo è una piccola centrale elettrica con un piccolo budget-E sapere che il budget è la differenza tra un sistema che funziona per un decennio e uno che si schiarisce alla prima settimana nuvolosa.

Il bilancio energetico di un polo

Un pannello da 300 W a 3,5 - 5 ore di sole di punta produce circa 1,0 - 1,5 kWh al giorno prima delle perdite; dopo il regolatore di carica, il viaggio di andata e ritorno della batteria e le perdite di cablaggio, chiamalo 0,8 - 1,2 kWh consegnato (valori tipici per un 'installazione commerciale a media latitudine-la meteorologia del tuo sito governa).

La luce stessa è la prima rivendicazione su quel bilancio. Un apparecchio da 100 W in esecuzione 11 ore consuma circa 1,1 kWh, che è l'intero raccolto giornaliero. Questo è il motivo per cui ogni serio lampione solare si attenua: piena luminosità per le prime ore dopo il tramonto, produzione ridotta nelle ore piccole, un aumento prima dell 'alba. Il profilo di oscuramento non è una caratteristica imbullonata per l'efficienza; è ciò che rende l'aritmetica vicina.

Ciò che rimane per tutto il resto-telecamere, sensori, controller, comunicazioni-è il margine creato dal profilo di attenuazione, in genere il 20 - 40% del raccolto giornaliero in un sistema di buone dimensioni. Questo è il numero da tenere a mente quando un tender chiede a un polo solare di eseguire anche una telecamera 4G, un sensore di qualità dell 'aria e un punto di accesso Wi-Fi.

Cosa significa "AI" in un lampione oggi

Togliere il marketing e l'intelligenza all 'interno di un lampione solare è un microcontrollore che fa tre cose:

  1. Un programma di oscuramento. Profili temporizzati o attivati dalla luce ambientale che tagliano l'uscita quando nessuno è in giro. Questa è la singola leva energetica più grande del sistema.
  2. Rilevamento di movimento e presenza. I rilevatori PIR (infrarossi passivi) o radar aumentano l'uscita quando un pedone o un veicolo si avvicina. Il radar gestisce i movimenti lenti e il maltempo molto meglio del PIR, motivo per cui specifichiamo il radar su percorsi aperti e riserviamo il PIR per brevi corse coperte.
  3. Monitoraggio remoto e avvisi di guasto. Il controller segnala lo stato di carica, la corrente di carica e i guasti dell 'apparecchio tramite LoRa, 4G o NB-IoT. Quando una luce si oscura, il gestore patrimoniale lo sa prima della prima chiamata di reclamo.

Niente di tutto ciò è intelligenza artificiale nel senso della ricerca. È un controllo incorporato con un collegamento di comunicazione, e funziona. L'inquadratura onesta è importante perché l'"IA "ipervenduta imposta aspettative che l'hardware non può soddisfare.

Che cosa può un polo veramente alimentare oltre la luce

L'idea dell 'energia distribuita ha un merito reale, entro i limiti. Una telecamera di sicurezza 4G consuma 15 - 30 W; oltre 24 ore che è 360 - 720 Wh, che un palo di buone dimensioni con un profilo di oscuramento può assorbire. Sensori ambientali-particolato, rumore, temperatura-disegnare watt a una cifra e sono carichi banali. Piccoli display e punti di chiamata di emergenza rientrano nella stessa categoria.

Cosa non si adatta: edge AI compute. Un server di inferenza montato su palo con una GPU consuma centinaia di watt in modo continuo. Contro un budget giornaliero di 1 kWh, questo è un non-starter sul solo PV; quelle installazioni hanno bisogno di un tie-in di griglia o di un pannello solare dedicato più volte le dimensioni di un lampione. Quando vediamo "palo alimentato dall 'intelligenza artificiale" in una gara d'appalto, la prima domanda che ci poniamo è su cosa funziona effettivamente l'IA, e la risposta è di solito una connessione alla rete da qualche parte nelle vicinanze.

Dove l'intelligenza aiuta davvero il lato PV

La storia più interessante corre nella direzione opposta: rilevamento e previsione migliorando l'illuminazione stradale stessa.

  • Previsione dei guasti. Le curve di carica e corrente di carica seguono schemi riconoscibili prima che una batteria o un pannello si guastino. Un controller che segnala "la capacità di questo pacchetto è diminuita del 15% in sei mesi" trasforma un guasto di mezzanotte in uno scambio programmato.
  • Dimming adattivo dalle previsioni meteorologiche. Inserire le previsioni di domani nel pianificatore di dimming e il sistema accumula energia in vista di un tratto nuvoloso invece di scoprire il deficit alle 2 del mattino.
  • Monitoraggio delle prestazioni del pannello. Confrontando il rendimento effettivo con la curva prevista per l'irraggiamento del sito cattura lo sporco, l'ombreggiamento di un albero in crescita o una stringa degradante mesi prima che la batteria lo percepisca.

Questi sono guadagni incrementali, non rivoluzioni: una disponibilità migliore del 5 - 15% nella nostra esperienza, non un raddoppio. Ma la disponibilità è ciò che gli acquirenti municipali acquistano effettivamente, e una luce che funziona 350 notti all 'anno batte una che funziona 300.

Le sfide oneste

Tre problemi impediscono alla visione di scalarsi velocemente come suggerisce lo slideware:

  • Costo di integrazione. Ogni dispositivo aggiunto è un altro involucro, un altro budget di alimentazione, un altro punto di guasto su un palo che è costoso da riparare.
  • Lo stoccaggio è ancora il collo di bottiglia. La generazione solare dipende dalle condizioni meteorologiche e dal tempo. Le batterie sono migliorate, ma la densità energetica, la durata del ciclo e le prestazioni in condizioni di freddo sono ancora limitate a ciò che un polo può promettere durante una settimana nuvolosa.
  • Controllo dei costi. L'intelligenza aggiunge componenti e l'approvvigionamento municipale acquista sul costo del ciclo di vita. I sistemi che vincono sono quelli in cui il monitoraggio si ripaga da solo in rotoli di camion evitati, non quelli con il maggior numero di sensori.

Cosa non tratta questa pagina

Questa pagina affronta il PV montato su un palo come fonte di energia per l'illuminazione e piccoli dispositivi di smart city . Non copre le architetture di smart pole legate alla rete , l'integrazione di ricarica EV o l'ingegneria solare più lo stoccaggio su scala industriale , economia diversa . Per modellare ciò che un polo specifico può trasportare , eseguire i numeri con il nostro strumento di progettazione dell ' illuminazione , o vedere come costruiamo l'intelligenza nel controller nella nostra guida intelligente del controller di luce . Per sistemi completi , il nostro lampioni solari all-in - one viene fornito con i profili di attenuazione e monitoraggio sopra descritti come standard .