LED与太阳能整合成新宠 发展前景可期

2014年的诺贝尔物理奖颁发给日本科学家赤崎勇、天野浩，与归化为美籍的日裔科学家中村修二，表彰他们各自在蓝光发光二极体发明过程中的卓越贡献。过去发光二极体（LED）已有红光与绿光，但要等到1990年代蓝光技术突破后，才能合成为接近日光的白色灯光，随后才引发当前这波LED带来的照明革命。诺贝尔奖委员会在获奖说明中，特别提及LED灯的发明，将为全球15亿未能连上电力网络的人民，许下一个光明的梦想；因为点亮LED所需的电力极少，靠着简易太阳能在地发电便已足够。
 
全球仍有35%人口未能稳定纳入电力网
 
全球有70亿人口，15亿未连上电力网络，另外还有10亿多电力网络不稳定，有的一天只能供电数小时。这群人我们称之为能源贫民（Energy Poverty），大多数码于非洲、东南亚与印度。
 
没有电力，他们必须仰赖白天工作、从事家务、取水，与读书，一到了晚上，家里就必须仰赖蜡烛或煤油才能烹煮晚餐，或从事家庭手工的活。用煤油灯与蜡烛来读书？不仅太奢侈，眼睛也会很快疲劳，室内更会弥漫燃料燃烧后的废气，长期而言对家人健康难免造成不良影响。既没有电灯读书，更别说收看电视来吸收国内外资讯，使用电脑上网更是痴心妄想。在全球化、资讯化的新时代里，这些发展中国家最弱势的这群人，他们的教育就被抛在更远的后方了。
 
能源贫民之所以没有电力网络，多半是地处偏远，或是“非法居住”以致于无法获致基本电力这种公共设施。他可能居住在坦尚尼亚偏乡聚落，也可能住在印度孟买都会区中的众多贫民窟之内。然而LED却可以扭转这个情况。
 
可携式LED充电灯造福群众
 
印度最大的妇女团体“全印度妇女联会”（All India Women’s Conference）以社区为基地，设置社区太阳能充电站在白天为可携式LED 电灯充电，民众下班回家时顺道租用电灯，提供家中数天夜间照明。由于太阳能板建置成本仍算是个门槛，因此透过共同合作社或社区集资方式，便有机会可建置共用的充电站；而让民众租用提灯，等于是将电力廉价“零售”给需要的人，使得更多人可以取得。社区妇女则受训成为设备维护技师，藉此计划赚取薪酬。
 
不仅全印度妇女联会，还有赤脚学校（Barefoot College），与许多独立营运的合作社，也在推动类似的事情。太阳能灯具之所以在印度备受推广，是由于印度知名的环境智库TERI长期推动“照亮百万人”计划，成功吸引了英国政府等外国捐款挹注。当然，太阳能板价格大跌，以及 LED灯具的出现，才是让众人享有光明的主要原因。

 
可携式小型太阳能发电与LED灯具组SunKing Pro。

LED与太阳能整合成新宠
 
另一方面，已有业者发明出小型太阳能模组搭配LED灯具，专门在非洲等缺乏照明的地区销售。上图这组是SunKing Pro第一代产品，光电板虽然小，但充饱电后可供应20小时的照明，第二代产品已经可达到36小时照明了。顺带一提，这组设备也可供应手机充电，近年非洲的手机普及率正快速提高，民众用手机上网既可与世界沟通，所耗的电力也比电脑少得多。
 
泰国的SunSawang社会企业则找到特殊的商业模式。泰国政府早在2004年，便帮超过20万户没有电力的郊区家庭安装太阳能系统，然而却没有维护计划，以至于高达九成的设备无法再使用，居民被迫回去使用蜡烛、油灯。SunSawang创业初期，主要便是维修这批遭到政府遗弃的太阳能设备，他们尝试培训社区的太阳能电力技师，尔后再逐步发展出不同的服务项目，例如一年期的既有设备检修维护、出租太阳能LED灯，或是装设新的家庭太阳能设备以支持小型基本家电。
 
菲律宾的“一公升的光线”（A Liter of Light）计划或许您曾在网络上看过，它是将空宝特瓶添加漂白水，安装在铁皮屋顶，将白昼的光线引进幽暗的室内，所以又被称作“太阳宝特瓶”（Solar Bottle），为建筑密集的贫民窟社区带来很大的助益，且帮助了全球数十万户家庭。2013 年起，计划团队开始推广结合太阳能板的太阳宝特瓶，里头加上LED灯，一起安装在屋顶上，在白天引进自然光，在夜晚则可以提供数小时的人工照明。
 
菲律宾一个社区的居民，亲自动手以太阳能LED灯制作社区路灯。
 
太阳能光伏发电技术能与LED照明完美结合的关键在于两者同为直流电、电压低且能互相匹配。因此两者的结合不需要将太阳能电池产生的直流电转化为交流电，因此大大提高了整个照明系统的效率，实现节能、环保、安全、高效的照明系统，可谓是近乎完美的结合。

太阳能LED灯所散发出的光明，激励了社区发展自主能源，创造在地绿领就业与商机，并让数百万、数千万人口得以在夜间阅读，或是编织、手作，进而贴补家用，然后一步步更接近他们所冀求的美好生活。（责编：Flora）

来源：科技新报

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