Lampu Jalan Hibrida Angin-Solar: Bila Turbin Menjadi Pilihan Yang Tepat

Apakah sebenarnya lampu jalan hibrida ini?

Lampu jalan hibrida terdiri daripada satu tiang yang memuatkan turbin angin kecil, panel fotovoltaik (PV), bank bateri, kawalan, dan lampu LED. Kedua-dua sumber tenaga (angin dan solar) mengisi bateri melalui sistem kawalan yang sama. Bateri yang digunakan adalah jenis bateri siklus dalam (deep-cycle), yang direka untuk dituangkan hampir sepenuhnya setiap malam dan kemudian diisi semula – sesuai dengan keperluan sistem lampu luar grid (off-grid). Bateri ini tidak memerlukan penyelenggaraan.

Kontroler ini bertanggungjawab untuk mengurus operasi sistem tersebut: menghidupkan/mematikan peralatan secara automatik, mengawal masa penggunaan, menyesuaikan kecerahan cahaya sekeliling, dan mengatur jangka masa operasi peralatan tersebut secara programatik. Selain itu, kontroler ini juga menyediakan ciri-ciri perlindungan yang sangat penting, terutama pada sistem hibrida, di mana generator angin boleh menghasilkan voltan yang tidak dijangka. Ciri-ciri perlindungan tersebut termasuk perlindungan daripada pengisian bateri yang berlebihan (overcharge protection), pengosongan bateri yang berlebihan (over-discharge protection), dan perlindungan terhadap sambungan yang terbalik (reverse-connection safeguards). Mesin LED memastikan keluaran tenaga yang stabil walaupun dalam keadaan angin kencang, hujan, atau ribut pasir. Tiang yang digunakan untuk menopang panel solar diperbuat daripada keluli yang dilapisi galvanis; ini sangat penting kerana tiang tersebut perlu menanggung beban turbin yang terpasang di atasnya, dan ketahanan terhadap angin bukan lagi sekadar faktor yang boleh diabaikan. Panduan kami mengenai ketahanan terhadap angin ketahanan terhadap angin merangkumi aspek pembinaan tiang dan asas sistem tersebut.

Bila aspek “angin” benar-benar membantu…

Terdapat tiga syarat khusus yang perlu dipenuhi, dan setiap lokasi pembinaan perlu memenuhi sekurang-kurangnya dua daripada syarat-syarat tersebut…

• Sumber angin yang sebenar pada ketinggian tiang: Padang rumput, kawasan pertanian, serta tapak pesisir atau pulau mempunyai aliran angin yang stabil. Kawasan berbentuk “lubang jalanan” (street canyons) tidak sesuai, kerana bangunan-bangunan tersebut menyebabkan angin menjadi tidak stabil; turbin kecil yang beroperasi dalam udara yang tidak stabil akan menghasilkan tenaga yang tidak konsisten dan cepat rosak.
• Musim yang panjang dengan sinar matahari yang lemah: Kombinasi faktor cuaca yang penting adalah musiman: angin biasanya bertiup paling kencang pada hari mendung, jadi turbin tersebut dapat beroperasi dengan baik pada masa-masa tersebut, menggantikan kekurangan tenaga yang dihasilkan oleh panel suria.
• Kos yang tinggi untuk pembaikan atau pengisian bahan bakar: Lokasi yang terpencil, di mana alternatifnya adalah penggunaan diesel, menjadikan lawatan pemeliharaan turbin menjadi perlu. Sebaliknya, kawasan yang terhubung ke grid elektrik tidak memerlukan lawatan pemeliharaan yang kerap.

Apabila sistem tersebut tidak berfungsi dengan baik… inilah cadangan laluan kita:

Untuk tempat letak kereta, jalan-jalan bandar, kampus universiti, dan mana-mana kawasan yang mempunyai grid elektrik berdekatan, pilihlah panel suria sahaja. Alasannya mudah: Turbin yang dipasang pada ketinggian tiang biasa beroperasi dalam aliran udara yang perlahan dan tidak stabil, jadi keluaran tenaganya jarang mencapai tahap yang dijangka. Turbin tersebut memerlukan komponen seperti bearing, bilah, dan sistem pengelakkan geseran, dan setiap komponen yang bergerak memerlukan penyelenggaraan, yang memerlukan seseorang untuk memanjat tangga. Karena kedua-dua sumber tenaga (panel suria dan turbin) berkongsi satu bateri dan satu kawalan, maka membesarkan saiz panel suria dan bateri biasanya lebih murah dan lebih mudah daripada menambahkan turbin.

Pendirian kami: Hanya belilah panel suria-hibrid yang telah diuji berdasarkan data angin yang tepat untuk lokasi tersebut. Jika tiada data yang tersedia, jangan membuat anggapan; memilih panel suria yang lebih besar adalah pilihan yang lebih tepat.

Kawasan di mana panel suria-hibrid sesuai digunakan:

• Ladang pertanian dan jalan-jalan desa
• Pencahayaan di kawasan pantai dan pulau
• Sistem keselamatan dan telekomunikasi yang tidak bergantung pada grid elektrik
• Kawasan dengan musim mendung yang panjang

Dalam semua kes, faktor yang sama adalah: Menggunakan trak penghantar bahan bakar atau memperluaskan jaringan grid elektrik merupakan pilihan yang lebih mahal; oleh itu, kos penyelenggaraan turbin tersebut akan menguntungkan pemiliknya.

Apa yang tidak dibincangkan dalam halaman ini:

Halaman ini membincangkan bila penggunaan sistem hibrid adalah sesuai, bukan cara untuk menentukan saiz turbin (yang memerlukan penilaian keadaan angin di tapak). Ia juga tidak meliputi topik kawalan sistem hibrid yang bersambung ke grid elektrik atau reka bentuk sistem yang menggunakan sambungan AC. Jika anda sedang mempertimbangkan pilihan antara sistem hibrid dan sistem tenaga suria sahaja, mulakan dengan memeriksa angka-angka berkaitan keperluan pencahayaan dan keupayaan sistem untuk beroperasi secara autonomi menggunakan alat reka bentuk pencahayaan kami (lighting design tool), serta kalkulator untuk menentukan saiz kawalan dan bateri (controller sizing calculator). Untuk pemasangan standard, lampu jalan tenaga suria “all-in-one” kami (all-in-one solar street lights) dihantar secara lalai dalam konfigurasi yang hanya menggunakan tenaga suria sahaja; penggunaan sistem hibrid merupakan pilihan tambahan, bukan pilihan asas.