產(chǎn)品設計中合理使用光伏技術(shù)論文
1方興未艾的光伏產(chǎn)業(yè)
1983年，美國加州建立起了世界上最大的太陽(yáng)能電廠(chǎng)，它的裝機總容量高達1.6×107W。1994年，日本實(shí)施補助獎勵的辦法，大力推薦各家各戶(hù)使用3000W的“市電并聯(lián)型太陽(yáng)光電能系統”，在使用的第一年，政府補助49%的經(jīng)費，之后補助逐年遞減，至此，日本成為了推廣太陽(yáng)能發(fā)電最積極的國家。一年以后，日本已經(jīng)有9400戶(hù)裝置該系統，裝機總容量達到了3.2×107W。在中國，太陽(yáng)能發(fā)電受到了政府的高度重視，2009年，裝機補貼標準為20元/W。2014-04-09，我國出臺了新政策，國家和地方將對使用光伏發(fā)電的民用住宅提供長(cháng)期補貼，由此可知，國內光伏市場(chǎng)的發(fā)展重點(diǎn)從“大型地面電站”轉向“屋頂分布式電站”。按發(fā)電量計算，每千瓦時(shí)電國家補貼0.42元，地方（上海）補貼0.40元，合計0.82元。從理論上講，家庭自建1個(gè)屋頂光伏電站，僅靠政府補貼的電費七八年就可以收回成本，而且光伏電站一般可以平穩運行25年，也就是說(shuō)，之后十多年的發(fā)電收益都是凈賺。但是，中電光伏研發(fā)公司總經(jīng)理呂俊說(shuō)：“屋頂發(fā)電要想獲得良好的投資回報，前提是在其25年的生命周期里都能穩定工作。但從目前的情況來(lái)看，一些光伏組件會(huì )逐漸老化，在極端條件下，小部分光伏電池板在使用5年后可能就會(huì )損失2/3的發(fā)電能力�！�
2琳瑯滿(mǎn)目的光伏產(chǎn)品
為了彰顯光伏技術(shù)的優(yōu)越性，最大的概念產(chǎn)品設計莫過(guò)于太陽(yáng)能飛機，這也許是永遠都不能用于商業(yè)化飛行的大手筆——從西風(fēng)號、動(dòng)力號到太陽(yáng)驅動(dòng)2號，大鳴大放之后，所有的太陽(yáng)能飛機只能做偵查工作或者成為探險家冒險的工具。太陽(yáng)能動(dòng)力的概念汽車(chē)也不得不“瘦身”——安全、舒適截然不顧，耗資巨大，汽車(chē)質(zhì)量和使用壽命不堪一擊。光伏電池在面對這些“大功率”的機械設備時(shí)，簡(jiǎn)直就是杯水車(chē)薪，這也許是設計師短時(shí)間內找不出更好的載體來(lái)弘揚光伏技術(shù)“低碳、環(huán)保、綠色”特點(diǎn)的原因。轟轟烈烈的技術(shù)炒作正在進(jìn)行，光伏技術(shù)與LED光源卻悄悄聯(lián)合起來(lái)。LED光源以發(fā)光效率極高的先天優(yōu)勢正在逐漸取代“白熾燈”“日光燈”和“鹵素燈”，1個(gè)7W的`LED燈的發(fā)光效率相當于1盞85W的“白熾燈”。光伏技術(shù)和LED光源的組合產(chǎn)品從路燈、庭院燈、信號燈、草坪燈到工藝品燈、車(chē)燈，各種產(chǎn)品層出不窮。近幾年，新建的公路必須用“光伏加LED”照明，不然就會(huì )顯得決策者跟不上時(shí)代的步伐，不太時(shí)尚。我國東部沿海城市是季風(fēng)性氣候，連續下幾天雨，再刮一陣風(fēng)，碗口粗的樹(shù)都被吹得歪歪扭扭，更不用說(shuō)那些頂著(zhù)一兩平方米太陽(yáng)能板的路燈了，輸電線(xiàn)路就在路燈的上面，為什么非要用“光伏”呢？在崎嶇的山路或無(wú)人區的公路上設置一排光伏發(fā)電的路燈，那可真是一道亮麗的風(fēng)景線(xiàn)。在淘寶網(wǎng)搜索“太陽(yáng)能”幾個(gè)字，就會(huì )出現從太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統到手機充電器等5000多條信息、10000多個(gè)產(chǎn)品，可謂琳瑯滿(mǎn)目。
3產(chǎn)品設計中的合理定位
2014-04-09出臺的新政策確實(shí)讓業(yè)界眼前一亮，但是，稍微思考一下就會(huì )發(fā)現，住在高樓大廈的上海人憑什么不用0.52元/kWh的市電，而是偏要墊資去改裝屋頂以換取國家和地方的補貼。在青島召開(kāi)的國際消費電子博覽會(huì )上，有一家光伏企業(yè)在銷(xiāo)售自己的產(chǎn)品——1塊24W的太陽(yáng)能板加上1個(gè)12V、12A的鉛酸電池，再搭配上1個(gè)10W的節能燈而特制的燈。該公司自稱(chēng)這是“無(wú)電地區的照明方案”，而該產(chǎn)品的安裝費就需要500元。不難想象，無(wú)電地區大多在偏遠、貧困的地方，500元對那里的人來(lái)說(shuō)可能是一畝地大半年的收入。這樣發(fā)展下去，最后還是成了“想用的，買(mǎi)不起；有錢(qián)的，用不著(zhù)”的“大閑產(chǎn)品”了。如果把國家對光伏產(chǎn)業(yè)的補助政策微調一下，讓有錢(qián)人進(jìn)行“愛(ài)心捐助”，這一方案或許是可行的。也就是說(shuō)，只要不讓貧困的消費者自己掏腰包，也許偏遠、貧困地區的晚上才會(huì )不再黑暗。在眾多的設計中，有一個(gè)設計方案是可行的。如果把光伏安裝到農用面包車(chē)的頂部，為車(chē)上的冷藏設備提供電源，那么，農民就可以將前一天采摘下來(lái)新鮮果蔬裝在車(chē)上保鮮，到第二天再開(kāi)車(chē)去出售。如果遇到陰天下雨，接上市電冷藏車(chē)還是可以照常工作的。這種太陽(yáng)能冷藏車(chē)提供4m3的0～4℃的保鮮環(huán)境是不成問(wèn)題的，而車(chē)頂2m2的光伏電池每天可以提供2kWh電。設想一下，在烈日下出售涼涼的西瓜，那是多么好的一件事。如何亮化景觀(guān)水面呢？圖1所示的設計產(chǎn)品“太陽(yáng)能水上浮燈”是最好的選擇。白天光伏電池將電能儲藏在內置的磷酸鐵鋰電池內，太陽(yáng)落山時(shí)這些燈就會(huì )亮起，十分漂亮。水面浮燈省去了埋設水線(xiàn)的麻煩，只要將其放在水里就能周而復始地工作。如果不想讓風(fēng)把它吹走，最好在底部系上重物。該產(chǎn)品提供了一個(gè)非常小的自動(dòng)光伏照明系統，但卻敘述出了抒情詩(shī)般的寧靜之美。光伏產(chǎn)品既然能制成發(fā)電的屋頂，就可將這種屋頂安裝到高山之巔的亭臺樓閣上，讓我們的城市更加美麗。在汽車(chē)4S店里，不乏光伏汽配裝飾產(chǎn)品，比如比較實(shí)用的太陽(yáng)能充電器、應急燈，能讓人心情愉悅的綠芽起舞、招財貓等。
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