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活力

2020年8月13日

从Gravitylight到日照:作为技术的启动枢轴

贡献: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SolarAid找到了两名产品设计师马丁·里迪福德(Martin Riddiford)和吉姆·里夫斯(Jim Reeves),引导他们考虑可持续的、低成本的煤油灯替代品。

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。

它是如何工作的

一个悬浮从绳索的袋子悬浮,填充重量并抬起。当它逐渐下降时,它转动齿轮系,驱动电动机的电动机。

它只需要几秒钟就能举起为重力之光提供能量的重量,但它将在降落时产生20分钟的光线。用户可以再次举起重物以获得持续光照,无需依赖阳光或电池。

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,一个工作原型已经生产出来。通过众筹活动,我们筹集了399590美元,用于在非洲和亚洲的离网家庭中对“重力灯”的加工、制造和试验。根据这些试验的反馈,我们花了两年时间改进重力光,使其更容易使用,更耐用,能够提供更明亮的光线。第二个众筹活动又筹集了40万美元,让我们能够在肯尼亚进行GravityLight“GL02”的试点。这包括建立一个国内团队和伙伴关系,以大规模测试重力光的商业可行性和最佳的市场路线,并从“早期采用者”那里收集反馈。

技术进步迫使一个支点

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,我们难以长期竞争的难以判断,无论我们的利用人力努力的方法都不会在价格或性能上竞争价格或表现,提供了对太阳能产品的重要优势:阳光独立。晚上无法充电太阳能产品,因为太阳能电池板必须在户外充电时,可能很容易受到某些地区的盗窃。

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。

许多现有设备利用人类努力作为能源,但通常这些设备效率低,不切实际。例如,假设典型的卷发炬,用户用一只手握装置并与另一方面卷曲;只有一个手臂中的肌肉只能产生电力。通常,用户可以通过卷发火炬产生大约3-5瓦的输入功率。然而,起动运动严重依赖于前臂中的小肌肉,这意味着用户难以将设备延长一段时间。简而言之:卷积的火炬不会产生非常大的力量,并且使用它们是不舒服的。

更好的生物力学,以获得更多的力量

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......

考虑到大多数离网家庭都生活在阳光充足的撒哈拉以南非洲和南亚地区,而且数百万“上网”家庭经历了长时间的停电,NowLight设计了3种充电方式,以最大限度地发挥灵活性。NowLight配备了3W太阳能电池板和电源适配器。这使得我们的用户可以充分利用阳光和电网电力,但最重要的是,他们不需要依赖它们。

与GravityLight的开发一样,通过广泛的用户测试了解了Inlight的研发过程。我们使用早期的原型来在内罗毕的城市社区举行康科科诺。使用红十字会,我们还在卢旺达和乌干达的难民营中测试了预生产样品。

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。

基于重力的电力是一个错误吗?

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。

肯定是真的,基于重力的蓄电量在国内上下文中不符合。甚至提供足够的电力来充电移动电话需要大量的重量,以相当速度下降,当相同的能量可以存储在容易适合手掌中的化学电池中时,这是没有吸引力的。

然而,尽管基于重力的储能技术在国内的应用可能仅限于任务照明,但在工业规模上,基于重力的储能技术确实有可能实现。公司如gravity (https://gravitricity.com.)正在建造巨大的重力电池,储能可达10兆瓦时,峰值输出可达20兆瓦。这可以提供一种非常有效的方式来存储从可再生能源中产生的多余能量,而不用担心与化学电池相关的循环限制、退化或可持续性问题。

此外,虽然我们的万有引力灯不能满足家庭的能源需求与手机,它一直享有真正的优势太阳能灯。在炎热和尘土飞扬的环境中需要进行户外充电,这意味着在撒哈拉以南非洲地区,太阳能灯的寿命有时只能用几个月来衡量。相比之下,我们知道,许多“重力灯”在肯尼亚分发多年后仍在日常使用。不受阳光照射也是一个真正的好处,特别是在日照时间很少或太阳能电池板特别容易被盗窃的地区。

毫无疑问,离网太阳能产品具有巨大的利益,提供了数百万人可以获得电力。这就是太阳能电池板带有太阳能电池板的原因,并使用电池进行储能。然而,还通过纳入独特的利用人类努力的方法,我们提供了一种解决方案,提供了离网太阳能的所有好处,同时避免了最明显的弱点。


Chris Skilton是伦敦伦敦的Ceniwatt的首席执行官,以英国的初创公司制造,制造日葵。

标签:商业模式灯光家用太阳能系统太阳能灯笼

克里斯斯基尔顿

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