实现太阳能LED照明还有多远的路？

有什么问题造成太阳能照明发展不顺遂吗?在一个基本的系统中，一块太阳能板在白天为电池充电，然后电池则在夜间为LED灯进行供电。听起来很简单，不是吗?事实上，一个LED灯比白炽灯泡需要的电力少相当多，使这个想法很值得被讨论。此外，LED发射器有固有的方向性，使他们比任何氙气灯(HID)在实际交付流明到想要的表面表现更好，且这似乎是说无论什么规格的HID灯具…

但魔鬼藏在细节中。首先，一个太阳能板的额定电压位于X瓦，就仅提供那些瓦数，还是在中午晴空万里的天空状态下。在现实中，若是你自己做一个小小5分钟的测 试，用一个简单连接正确的电流跨过任何太阳能电池板的输出，以测量短路电流(没错!那就是你用来在不同光线等级下量测面板效率的电路)，你将发现任何太阳 能板(无论你曾经说过什么，他们都是「从根本上」相同的)在阴天只提供其额定值的20~30%，且在万里无云的天空在早晨或傍晚只有50~70%。

这实际上意味着，除非你是在凤凰城(Phoenix)或撒哈拉沙漠(Sahara)，不然你可能会想你需要2~3倍的太阳能板，以一个确保电池组将永远在充 饱电的状态。然而，好消息是太阳能板的价格，比如LED灯，价格在过去的3~4年如一块滚动的岩石般下滑，太阳能板现在则是很容易用每瓦5美元的价格购买。

现在我们知道太阳能板主要的问题不是成本，而是我们需要一些"健康的"电池。虽然 你可能会看到一些使用锂电池或胶态电池的系统，对更高功率降压最好的一击(成本、效能和兼容性的简单充电技术)，和流行的吸水玻璃纤维毡 (Absorbent Glass Mat ，AGM)密封铅酸类型相似，有很大的容量且每AH可能低于2美元。但你不想让电池放电低至少于30~40%电力—这表示你真的想用两倍多的电池。成本仍 是没甚么大不了，但尺寸在电池进化的历史上开始变得越来越大且重，如果我们想要超过100W且通宵达旦点亮的停车场照明。

不过，事情正在发生变化。5,000K的LED在2006年已经从50LPW(流明瓦)到2015年时，超过150LPW。且不只是在一些公司的 R&D实验室，更是实际从日商日亚(Nichia)、科锐(Cree)、Lumileds(已被中资基金Go Scale Capital购并)和其他公司销售的产品。这意味着为电池和太阳能板缩小尺寸和降低成本，使这一微小的利基市场变得更大一些。

这一切的杀手锏是我们需要能够全亮一整夜的灯。是的!有很多企业说，在大多数的夜晚，你可以透过调光来大大降低对电池的需求，或使用移动侦测 (motion-detection)以让照明系统在大部分的时间大幅减少功率。然而，在主流应用中，销售「调性」已普遍行不通，若是有人为了安全起见而 想在停车场有照明设备，他们也会希望灯能够整夜全亮。

让我们跳到太阳能照明实际上可提供令人惊讶好处的领域。现阶段，在美国有超过25,000个非体育场类型的青年田径场，在这些地方没有设置任何灯光，这些田径场有许多也用于青少年曲棍球 和美式足球训练。如果你想把照明带进这样的一个场域，且这里从以前就没有建置交流电(AC)市电，这会花掉你(小区)150K~200K美元间的费用—在 最佳的情况下—去挖条深深的沟渠、在每个点埋高压电缆、从远处电线杆上的变压器带来电力、每个点安装各种服务，并且和公用事业公司经过也许12个月恼人的 处理过程。

传统的150K~200K美元处理以为青少年体育场带来AC市电照明，若是采用太阳能，可以将花费减少到50K美元。

主要成本不是LED灯具和灯杆，而是在引进交流电—这是大开眼界的挑战。尽一切挖掘沟渠的艰巨任务、高压电缆的布线和接驳公用设施，完全用太阳能取代，一个 小区域可以仅用一小部分成本和时间，在一周内利用太阳能供电的照明系统点亮。由实际案例可发现这独特的可能性，青年田径场仅需要一晚不到2小时的充分点 亮。电池可以"很差的"充电10小时后，即使是阴天，仍可产生足够的电力供应有限时间的游戏或每周几次的练习所需。飞利浦(Philips)在非洲已经安装了一些如上述的系统，以及由其他公司建置的美国几个地方都已经到位，包括德州圣马科斯(San Marcos, Texas)的活动。

底线是LED效能急遽增加和LED价格的下滑，加上太阳能电板价格的下降，都使得采用LED照明有可能发展出令人惊讶的新应用，以满足需求和带动经济规模—就在我们认为LED照明没有多少新发展的时候!