產品設計中合理使用光伏技術論文
1方興未艾的光伏產業
1983年，美國加州建立起了世界上最大的太陽能電廠，它的裝機總容量高達1.6×107W。1994年，日本實施補助獎勵的辦法，大力推薦各家各戶使用3000W的“市電并聯型太陽光電能系統”，在使用的第一年，政府補助49%的經費，之后補助逐年遞減，至此，日本成為了推廣太陽能發電最積極的國家。一年以后，日本已經有9400戶裝置該系統，裝機總容量達到了3.2×107W。在中國，太陽能發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電的民用住宅提供長期補貼，由此可知，國內光伏市場的發展重點從“大型地面電站”轉向“屋頂分布式電站”。按發電量計算，每千瓦時電國家補貼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，之后十多年的發電收益都是凈賺。但是，中電光伏研發公司總經理呂俊說：“屋頂發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。但從目前的情況來看，一些光伏組件會逐漸老化，在極端條件下，小部分光伏電池板在使用5年后可能就會損失2/3的發電能力。”
2琳瑯滿目的光伏產品
為了彰顯光伏技術的優越性，最大的概念產品設計莫過于太陽能飛機，這也許是永遠都不能用于商業化飛行的大手筆——從西風號、動力號到太陽驅動2號，大鳴大放之后，所有的太陽能飛機只能做偵查工作或者成為探險家冒險的工具。太陽能動力的概念汽車也不得不“瘦身”——安全、舒適截然不顧，耗資巨大，汽車質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，簡直就是杯水車薪，這也許是設計師短時間內找不出更好的載體來弘揚光伏技術“低碳、環保、綠色”特點的原因。轟轟烈烈的技術炒作正在進行，光伏技術與LED光源卻悄悄聯合起來。LED光源以發光效率極高的先天優勢正在逐漸取代“白熾燈”“日光燈”和“鹵素燈”，1個7W的`LED燈的發光效率相當于1盞85W的“白熾燈”。光伏技術和LED光源的組合產品從路燈、庭院燈、信號燈、草坪燈到工藝品燈、車燈，各種產品層出不窮。近幾年，新建的公路必須用“光伏加LED”照明，不然就會顯得決策者跟不上時代的步伐，不太時尚。我國東部沿海城市是季風性氣候，連續下幾天雨，再刮一陣風，碗口粗的樹都被吹得歪歪扭扭，更不用說那些頂著一兩平方米太陽能板的路燈了，輸電線路就在路燈的上面，為什么非要用“光伏”呢？在崎嶇的山路或無人區的公路上設置一排光伏發電的路燈，那可真是一道亮麗的風景線。在淘寶網搜索“太陽能”幾個字，就會出現從太陽能光伏發電系統到手機充電器等5000多條信息、10000多個產品，可謂琳瑯滿目。
3產品設計中的合理定位
2014-04-09出臺的新政策確實讓業界眼前一亮，但是，稍微思考一下就會發現，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。在青島召開的國際消費電子博覽會上，有一家光伏企業在銷售自己的產品——1塊24W的太陽能板加上1個12V、12A的鉛酸電池，再搭配上1個10W的節能燈而特制的燈。該公司自稱這是“無電地區的照明方案”，而該產品的安裝費就需要500元。不難想象，無電地區大多在偏遠、貧困的地方，500元對那里的人來說可能是一畝地大半年的收入。這樣發展下去，最后還是成了“想用的，買不起；有錢的，用不著”的“大閑產品”了。如果把國家對光伏產業的補助政策微調一下，讓有錢人進行“愛心捐助”，這一方案或許是可行的。也就是說，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不再黑暗。在眾多的設計中，有一個設計方案是可行的。如果把光伏安裝到農用面包車的頂部，為車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新鮮果蔬裝在車上保鮮，到第二天再開車去出售。如果遇到陰天下雨，接上市電冷藏車還是可以照常工作的。這種太陽能冷藏車提供4m3的0～4℃的保鮮環境是不成問題的，而車頂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。如何亮化景觀水面呢？圖1所示的設計產品“太陽能水上浮燈”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，太陽落山時這些燈就會亮起，十分漂亮。水面浮燈省去了埋設水線的麻煩，只要將其放在水里就能周而復始地工作。如果不想讓風把它吹走，最好在底部系上重物。該產品提供了一個非常小的自動光伏照明系統，但卻敘述出了抒情詩般的寧靜之美。光伏產品既然能制成發電的屋頂，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4S店里，不乏光伏汽配裝飾產品，比如比較實用的太陽能充電器、應急燈，能讓人心情愉悅的綠芽起舞、招財貓等。
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