Aurinkopaneeleilla ja akuilla varustetut katuvalot tuottavat ja varastoivat omaa sähköään valaisten katuja täysin sähköverkosta riippumatta Yhdysvalloissa.
Sähkökäyttöiset katuvalot ovat olleet olennainen osa kaupunkielämää 1800-luvun lopulta lähtien. Varhaisimmat esimerkit olivat kivihiilikäyttöisten höyryturbiinien voimanlähteenä toimivat valokaarilamput. Nämä varhaiset mallit, jotka valaisivat suurten kaupunkien, kuten Pariisin, Lontoon ja New Yorkin, katuja, olivat sekä paljon energiaa kuluttavia että vaativat usein jatkuvaa huoltoa. Viimeisen puolentoista vuosisadan aikana LED-teknologia, materiaalitiede ja energiatehokkuus ovat edistyneet merkittävästi. Kuitenkin vielä nykyäänkin useimmat katuvalot toimivat kytkettyinä paikalliseen sähköverkkoon maanalaisten kaapeleiden kautta. Tämä lisää asennuskustannuksia ja voi johtaa täydelliseen järjestelmän vikaantumiseen sähkökatkosten aikana. Mutta siirtyminen aurinkoenergiaan heijastuu nyt myös katuvaloissa. Streetleaf, yhdysvaltalainen yritys, joka kehittää sähköverkon ulkopuolisia aurinkoenergialla toimivia ratkaisuja, ilmoitti asentavansa 40 aurinkoenergialla toimivaa katuvaloa uuteen ”Novel”-asuinhankkeeseen Austinissa, yhdessä Amerikan nopeimmin kasvavista kaupungeista. Tämä nostaa yrityksen asentamien järjestelmien kokonaismäärän Floridassa ja Texasissa, jotka tunnetaan aurinkoisesta ilmastostaan, yli 13 000:een. Austinin lisäksi myös Dallasin ja Houstonin kaltaiset kaupungit käyttävät tietyillä alueilla sähköverkosta riippumatonta valaistusta.
Jokainen katulamppu tuottaa ja varastoi omaa energiaansa.
Näissä järjestelmissä jokainen katuvalo toimii itse asiassa pienenä, itsenäisenä virtalähteenä. Pylvään yläosassa sijaitseva monokiteinen aurinkopaneeli muuntaa auringonvalon sähköksi päivällä; tämä energia varastoidaan pylvääseen integroituun litiumrautafosfaattiakkuun (LFP). Yöllä akkuun varastoitu energia syöttää virtaa LED-valaisimelle. Näin järjestelmä voi toimia tuottamalla ja varastoimalla omaa sähköään ilman verkkoon kytkemistä, eikä sähkökatkoksista ole haittaa. Jokainen katuvalo tuottaa ja varastoi omaa energiaansa.
Tämä lähestymistapa poistaa perinteisissä järjestelmissä vaadittavat prosessit, kuten kaivamisen, kaapelien asentamisen, muuntajan kytkemisen ja verkkoon integroinnin. Ottaen huomioon korkeat infrastruktuurikustannukset, erityisesti uusissa asuntohankkeissa, tämä ”plug-and-play” -malli tarjoaa merkittävän logistisen edun kehittäjille.
Streetleafin toimitusjohtaja Liam Ryan sanoo, että koko aloite syntyi tarpeesta. Kun he yrittivät toimittaa tuhansia katuvaloja laajaan asuntohankkeeseen, he eivät löytäneet ratkaisua, joka olisi ollut sekä taloudellinen että tarjoaisi pitkäaikaisen huoltotakuun. Siksi he päättivät kehittää oman järjestelmänsä. Yritys ei myy vain tuotteita; Se antaa myös kehittäjille mahdollisuuden välttää korkeat alkukustannukset käyttämällä palvelusopimusmallia. Tässä mallissa projektin omistajat maksavat kuukausittaisen palvelumaksun asennuksesta kertasuorituksen sijaan. Yrityksen mukaan tämä maksu on usein pienempi kuin paikalliselle sähkönjakeluyhtiölle maksettavat maksut.
Streetleaf tarjoaa kolme vaihtoehtoa, joissa on erilaiset akku- ja valaistuskapasiteetit.
Teknisesti tuoteperheitä on kolme. Streetleaf AVE -malli, jossa on 150 W:n aurinkopaneeli ja 820 Wh:n akku, tarjoaa 5 400 lumenin valotehon. Tehokkaampi BLVD-malli tuottaa 7 200 lumenia ja siinä on 220 W:n paneeli ja 1,23 kWh:n akku. Pienemmän PATH-mallin valoteho on 588 lumenia ja siinä on sisäänrakennetut 27 W:n aurinkokennot ja 102 Wh:n akku. Suuremmille malleille myönnetään viiden vuoden takuu, kun taas PATH-mallilla on yhden vuoden takuu. Kaikissa järjestelmissä käytetään 3000 K:n värilämpötilaa, joka on ”kilpikonnaturvallinen” valonsävy, jonka sanotaan olevan vähemmän haitallinen luonnolle. Yksi järjestelmien merkittävistä ominaisuuksista on viiden päivän akunkesto. Tämä tarkoittaa, että ne voivat toimia jopa viisi päivää ilman auringonvaloa riittävällä latauksella. Käytettävissä on myös ”myrskynseuranta”-tila, joka aktivoituu sääennusteiden mukaan. Kun odotetaan pitkittynyttä pilvistä säätä, valotasoa vähennetään automaattisesti. Liiketunnistimet pysyvät kuitenkin aktiivisina ja valaistustasoa lisätään, kun ajoneuvo tai jalankulkija havaitaan. Tämä varmistaa tasapainon energiatehokkuuden ja turvallisuuden välillä.
Näillä järjestelmillä on toki maantieteellisiä rajoituksia. Yritys kohdistaa toimintansa erityisesti kaupunkeihin, joissa on paljon auringonpaistetta ympäri vuoden. Alueilla, joilla on vähemmän auringonvaloa, vastaava suorituskyky saavutetaan käyttämällä suurempia paneeli- ja akkuyhdistelmiä. Ratkaisu ei siis ole täysin universaali, mutta se tarjoaa vahvan vaihtoehdon verkkoon kytketyille järjestelmille oikeissa ilmasto-olosuhteissa.
Yritys on asentanut tähän mennessä 13 000 katuvaloa, ja sen tavoitteena on nostaa tämä määrä yli 100 000:een. Jos Streetleafin aloite onnistuu, saatamme nähdä muiden yritysten tarjoavan vastaavia ratkaisuja muissa maissa.
