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能源

2020年8月13日,

从Gravitylight到日照:作为技术的启动枢轴

贡献者:克里斯斯基尔顿

编辑器注意:从Gravitylight到Inlowlight,启动已经过大修其互联网着名的重力供电。结果是通过改变技术和用户研究刺激的设计和商业模式中的枢轴。在响应市场需求和改进太阳能和移动技术的迭代原型之后,现在发生了发生的事情。

照片由Deciwatt提供

2009年,在撒哈拉以南非洲地区,一个新兴的产业迅速兴起,生产和销售小型太阳能灯,为三分之二没有电的人提供服务。问题是,为这些产品提供动力的光伏板和电池占了成本的60%以上。这两种技术的成本降低了这些产品在新兴市场的功效,使它们的价格超出了许多需要它们的人的承受范围。

然后,正如现在,大多数潜在客户的离网光和能源产品少于(USD)每天3美元。没有电力,许多家庭都依靠煤油灯进行照明,并购买煤油的购买量高达20%的家庭收入。此外,煤油烟雾会导致呼吸系统疾病,烧伤和火灾,每个煤油灯每年都会发出370千克二氧化碳。

面对这一现实,英国慈善机构颂歌接近了两个产品设计师,马丁·里德迪菲德和吉姆雷夫斯,导致他们考虑可持续的低成本替代煤油灯。

马丁和吉姆决定超越太阳能电池供电的设备,以考虑更普遍的能源:人类力量。这导致了GravityLight的发明,由升降的灯具提供了独特的偏离网格。

这个怎么运作

用一根绳子悬挂在“重力之光”上的袋子装满了重量并被举起来。当它逐渐下降时,它带动一个齿轮传动系统,驱动一个为led供电的马达。

抬起掌握坟灯的重量只需要几秒钟,但它将在其下降时创造20分钟的灯光。用户可以再次抬起持续光线的重量,随时不需要依赖阳光或电池。

在E4C的解决方案库中查看GravityLight

GravityLight从地面安装在6英尺/毫米/ 1.8米处。袋子填充12kg重量 - 如岩石或砂 - 并用滑轮系统升起,从而减少将袋子提升到3kg所需的拉力。重量逐渐下降(每秒约1mm),在高扭矩(力)和低速下转动驱动链轮。Gravitylight在Deciwatt(0.1瓦)的电力下产生,电力LED照射了空间。

人群供电

到2012年11月,已制作了一个工作原型。通过一个众筹的活动,我们筹集了399,590美元,以投资于与非洲和亚洲的离网家庭的贪婪灯具的工具,制造和试验。基于这些试验的反馈,我们花了两年的扶手,更容易轻松,更强大,能够提供更明亮的光线。第二个众群竞选活动筹集了40万美元的40万美元,使我们能够在肯尼亚中试用Gravicylight'GL02'。这涉及建立一个国内团队和伙伴关系,以测试眉光的商业可行性,以规模和最佳的市场途径,从整个“早期采用者”中收集反馈。

技术改进强制枢轴

在坟墓的发展和审判过程中,在离网太阳能产业中正在进行重大变化。锂电池和光伏技术的进步,结合其成本的陡峭减少,创造了新的机会,以实惠的价格提供与太阳能系统的离网家庭。与此同时,手机飙升普及。如今,手机在肯尼亚有87%的渗透率,即使只有65%的肯尼亚人口都可获得电力。它的光明,绝大多数Gravicyliell用户希望一个可以提供手机充电以及照明的设备。

虽然太阳能和移动技术的这些戏剧性改善是Gravicylight的潜在客户的兴奋,但他们威胁要使我们的产品过时。Gravicylight不会产生足够的电力以有效地充电手机。为了实现必要的电力输出,我们需要大大增加难以浮动灯下悬浮的体重(这对用户难以提高和可能是安全危害)和/或提高重量落下的速度(这是高度的在需要再次提高重量之前只能产生一两分钟或两次即可生成不切实际的电力。

最终,我们做出了一个艰难的判断,即万有引力光在价格或性能方面不会与离网太阳能长期竞争。然而,与太阳能产品相比,我们利用人力的方法提供了一个重要的优势:不依赖阳光。太阳能产品不能在晚上充电,而且太阳能电池板充电时必须在室外,因此在某些地区很容易被偷。

随着英国创新的能源催化剂计划的支持,我们开始研究利用人类努力的不同方法。我们的目标是建立一个可以提供掌心灯的天气独立的产品,但用户需要更高的功率输出。

许多现有的设备利用人力作为能源,但通常这些设备效率低下,不实用。例如,想象一个典型的发条火炬,用户一只手拿着设备,另一只手拿着曲柄;只用一只手臂的肌肉来发电。通常,一个用户可以产生大约3-5瓦的输入功率与发条火炬。然而,驱动动作严重依赖于前臂的小肌肉,这意味着用户很难在较长时间内为设备充电。简而言之:发条手电筒不会产生很大的能量,而且使用起来不舒服。

更好的生物力学为更多的力量

我们的新产品'Inylight'设计用于固定到位,用户在手工动作中落在塑料线环上。这种方法允许用户产生高达20瓦的输入功率;超过典型的卷发火炬四倍。只有一分钟的拉动灯线可以在手机上发表长达两小时的光线或足够的动力,在手机上谈话15分钟。此外,在展示灯时,用户在上臂和肩部使用较大的肌肉群。这种改进的生物力学设计意味着用户可以在更长的时间段内舒适地充电。

现在灯本身可以提供多达160个流明的光,以上的Gravitylight的光输出量超过十倍。主灯单元也可以为额外的“撒闪光”提供额外的“撒闪光”,峰值系统输出超过500流明。Nowlight还包括USB输出,允许用户对其手机充电。与GravityLight不同,日照灯在电池中存储用户创造的能量,而不是通过升高悬挂重量。我们选择使用锂磷酸锂电池进行稳定性和长寿。在典型条件下,电池应持续1,500-2,000个周期。

如果你不能打败他们......

鉴于大多数离网家庭都是阳光明媚的撒哈拉以南非洲和南亚,而且数百万的“一网”经验延长了电源削减,设计了3个充电选项,可实现最大的灵活性。带有3W太阳能电池板和电源适配器的灯。这使我们的用户可以在他们可用的情况下充分利用阳光和电网电力,但至关重要,他们不必依赖于它们。

随着GravityLight的发展,NowLight的研发过程已经被广泛的用户测试所告知。我们使用早期原型在内罗毕的城市社区科罗戈乔进行了试验。我们还与红十字会合作,在卢旺达和乌干达的难民营测试了生产前的样品。

由于现在的灯光具有比GravityLight更大的功能和功率输出,我们也相信更高收入国家的产品将会有一个重要的市场。2018年,我们担任Indiegogo在灯火花的活动,销售了1500多个不同国家的客户。我们于2月履行了该活动,我们的支持者还向红十字会捐赠了500多个人,他们将在难民定居点中分发它们。

我们期待着日志广告推出的更广泛的商业推出,并开始通过我们的网站接受产品预订。此外,我们正在准备在巴基斯坦和D.R.开始上市试验。刚果。

基于重力的力量是个错误吗?

我们可以在我们从掌声到日照之旅中汲取许多课程,但我们最常被问到的问题是贪婪灯误导。在解决这方面,我们可以整齐地捆绑过去和业务的未来。鉴于我们不再使用重力作为储存能量的手段,我们有时会询问我们是否认为采取基于重力的方法是错误的,而不是建立从一开始就结合电池的解决方案。

当然,基于重力的电力存储在国内并不适用。即使提供足够的能量给手机充电,也需要大量的重量以相当快的速度下落,这就不吸引人了,因为化学电池可以储存相同的能量,而你的手掌很容易就能放得下。

然而,尽管基于重力的能量存储可能限于在国内背景下的任务照明,但是在工业规模上存在基于重力的存储的实际可能性。推力等公司(https://gravitricity.com)正在建立巨大的重力电池,储存高达10米的能量,峰值输出高达20mW。这些可以提供一种非常有效的手段,可以存储从可再生能源产生的过量能量,而无需与化学电池相关的循环限制,降级或可持续性问题。

此外,尽管我们的掌心推光不能满足手机家庭的能量需求,但它一直享有太阳能灯笼的实际优势。热和多尘环境中户外充电的必要性意味着撒哈拉以南非洲太阳能灯笼的寿命有时仅在几个月内衡量。相比之下,我们知道许多掌心灯仍然在肯尼亚的日常使用中,他们分发多年。阳光的独立性也是一个真正的好处,特别是在阳光小时几小时或太阳能电池板特别容易受到盗窃的区域。

毫无疑问,离网太阳能产品带来了巨大的好处,为数百万人提供了电力。这就是NowLight配备太阳能电池板并使用电池存储能量的原因。然而,通过采用一种独特的有效方法来利用人类的努力,我们提供了一种解决方案,既提供了离网太阳能的所有好处,又避免了其最明显的弱点。


克里斯•斯基尔顿(Chris Skilton)是英国伦敦初创公司decwatt的首席执行官,该公司生产NowLight。

标签:商业模式灯光太阳能家居系统太阳能灯

克里斯斯基尔顿

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