Đèn đường năng lượng mặt trời trong kỷ nguyên AI: Những gì họ có thể Power

Ngân sách năng lượng của một cực

Bắt đầu với những gì một cực điển hình thực sự tạo ra. Một bảng điều khiển 300 W ở 3,5 - 5 giờ mặt trời cao điểm tạo ra khoảng 1,0 - 1,5 kWh mỗi ngày trước khi thua lỗ; sau khi bộ điều khiển sạc, pin khứ hồi và tổn thất dây điện, hãy gọi nó là 0,8 - 1,2 kWh được phân phối (giá trị điển hình cho cài đặt thương mại ở vĩ độ trung bình-khí tượng học của trang web của bạn chi phối).

Bản thân ánh sáng là yêu cầu đầu tiên về ngân sách đó. Một bộ đèn 100 W chạy 11 giờ thu hút khoảng 1,1 kWh, đó là toàn bộ thu hoạch hàng ngày. Đây là lý do tại sao mọi đèn đường năng lượng mặt trời nghiêm trọng đều mờ đi: độ sáng đầy đủ trong những giờ đầu tiên sau khi hoàng hôn, giảm sản lượng trong những giờ nhỏ, tăng trước bình minh. Cấu hình mờ không phải là một tính năng được bắt vít để đạt hiệu quả; đó là những gì làm cho số học gần gũi.

Những gì còn lại cho mọi thứ khác-máy ảnh, cảm biến, bộ điều khiển, thông tin liên lạc-là biên độ mà cấu hình mờ tạo ra, thường là 20 - 40% thu hoạch hàng ngày trong một hệ thống có kích thước tốt. Đó là con số cần lưu ý khi đấu thầu yêu cầu một cực năng lượng mặt trời cũng chạy camera 4G, cảm biến chất lượng không khí và điểm truy cập Wi-Fi.

"AI" trong ánh sáng đường phố thực sự có nghĩa là gì ngày nay

Loại bỏ việc tiếp thị và trí thông minh bên trong đèn đường năng lượng mặt trời là một vi điều khiển làm ba việc:

1. Một lịch trình mờ. Các cấu hình dựa trên thời gian hoặc ánh sáng xung quanh kích hoạt cắt giảm sản lượng khi không có ai xung quanh. Đây là đòn bẩy năng lượng lớn nhất trong hệ thống.
2. Cảm biến chuyển động và hiện diện. PIR (hồng ngoại thụ động) hoặc máy dò radar tăng sản lượng khi người đi bộ hoặc phương tiện tiếp cận. Radar xử lý chuyển động chậm và thời tiết xấu tốt hơn nhiều so với PIR, đó là lý do tại sao chúng tôi spec radar trên đường dẫn mở và dự trữ PIR cho ngắn, chạy được bảo hiểm.
3. Giám sát từ xa và cảnh báo lỗi. Bộ điều khiển báo cáo trạng thái sạc, dòng điện sạc và lỗi đèn qua LoRa, 4G hoặc NB-IoT. Khi đèn tối, người quản lý tài sản sẽ biết trước cuộc gọi khiếu nại đầu tiên.

Không ai trong số đó là trí tuệ nhân tạo theo nghĩa nghiên cứu. Nó được nhúng điều khiển với một liên kết truyền thông, và nó hoạt động. Việc đóng khung trung thực quan trọng bởi vì "AI" bán quá mức đặt ra kỳ vọng mà phần cứng không thể đáp ứng.

Thật là một cây sào có thể thực sự cung cấp năng lượng ngoài ánh sáng.

Ý tưởng phân phối năng lượng có giá trị thực sự, trong giới hạn. Camera an ninh 4G thu được 15 - 30 W; trong 24 giờ là 360 - 720 Wh, mà một cực có kích thước tốt với cấu hình mờ có thể hấp thụ. Cảm biến môi trường-hạt, tiếng ồn, nhiệt độ-thu được watt một chữ số và là tải trọng tầm thường. Màn hình nhỏ và điểm gọi khẩn cấp phù hợp với cùng một danh mục.

Những gì không phù hợp: cạnh AI tính toán. Một máy chủ suy luận gắn trên cực với GPU thu hút hàng trăm watt liên tục. Đối với ngân sách hàng ngày 1 kWh, đó là một người không khởi động trên PV một mình; những cài đặt đó cần một lưới tie-in hoặc một mảng năng lượng mặt trời chuyên dụng nhiều lần kích thước của đèn đường. Khi chúng ta thấy "cột hỗ trợ AI" trong đấu thầu, câu hỏi đầu tiên chúng ta hỏi là AI thực sự chạy trên cái gì, và câu trả lời thường là một kết nối mạng lưới ở đâu đó gần đó.

Nơi trí thông minh thực sự giúp ích cho PV

Câu chuyện thú vị hơn chạy theo hướng khác: cảm biến và dự đoán cải thiện ánh sáng đường phố.

• Dự đoán lỗi. Đường cong dòng điện tích và trạng thái sạc trôi dạt theo các mẫu có thể nhận biết trước khi pin hoặc bảng điều khiển bị hỏng. Bộ điều khiển gắn cờ "dung lượng của gói này đã giảm 15% trong sáu tháng" biến lỗi nửa đêm thành hoán đổi theo lịch trình.
• Làm mờ thích ứng từ dự báo thời tiết. Đưa dự báo ngày mai vào kế hoạch làm mờ và hệ thống ngân hàng năng lượng trước một dải mây thay vì phát hiện ra sự thiếu hụt vào lúc 2 giờ sáng.
• Giám sát hiệu suất bảng điều khiển. So sánh năng suất thực tế với đường cong dự kiến cho bức xạ của trang web bắt bẩn, che bóng từ một cây đang phát triển hoặc một chuỗi xuống cấp vài tháng trước khi pin cảm thấy.

Đây là những lợi ích gia tăng, không phải là các cuộc cách mạng: tính khả dụng tốt hơn 5 - 15% trong trải nghiệm của chúng tôi, không phải tăng gấp đôi. Nhưng tính khả dụng là những gì người mua thành phố thực sự mua và một ánh sáng chạy 350 đêm một năm đánh bại một ánh sáng chạy 300.

Những thách thức thực tế

Ba vấn đề giữ cho tầm nhìn mở rộng nhanh như phần mềm trượt gợi ý:

• Chi phí tích hợp. Mỗi thiết bị được thêm vào là một bao vây khác, một ngân sách năng lượng khác, một điểm hỏng khác trên cột tốn kém để phục vụ. Kỹ thuật rất đơn giản; hóa đơn vật liệu thì không.
• Lưu trữ vẫn là nút cổ chai. Sản xuất năng lượng mặt trời phụ thuộc vào thời tiết và thay đổi thời gian. Pin đã được cải thiện, nhưng mật độ năng lượng, tuổi thọ chu kỳ và hiệu suất thời tiết lạnh vẫn ràng buộc những gì một cực có thể hứa hẹn trong một tuần nhiều mây.
• Kiểm soát chi phí. Trí thông minh bổ sung các thành phần và mua sắm thành phố mua chi phí vòng đời. Các hệ thống giành chiến thắng là những hệ thống mà việc giám sát tự trả tiền cho các cuộn xe tải tránh được, không phải là hệ thống có nhiều cảm biến nhất.

Trang này không bao gồm những gì

Trang này đề cập đến PV gắn trên cực như một nguồn năng lượng để chiếu sáng và các thiết bị thành phố thông minh nhỏ . Nó không bao gồm các kiến trúc cực thông minh gắn lưới , tích hợp sạc EV hoặc kỹ thuật lưu trữ năng lượng mặt trời cộng với quy mô tiện ích , kinh tế khác nhau . Để mô hình hóa những gì một cực cụ thể có thể mang theo , hãy chạy các con số bằng công cụ thiết kế ánh sáng của chúng tôi ] , hoặc xem cách chúng tôi xây dựng trí thông minh vào bộ điều khiển trong hướng dẫn điều khiển ánh sáng thông minh () . Đối với các hệ thống hoàn chỉnh , đèn đường năng lượng mặt trời tất cả trong một () 2 () sẽ xuất xưởng với các cấu hình mờ và giám sát được mô tả ở trên là tiêu chuẩn .