电子与环境五大技术看点：LED固态照明引节能风暴(2)

各地加起来能节约80亿千瓦时的能源。据美国能源部DOE估计，SSL的使用能在未来20年中能带来的能源节约量将达到10.5到16.0quads。根据美国能源部的资料显示1quad的能源相当于290万人平均每年的能源消耗量，或者相当于大概1.67亿桶石油。

Cree公司LED元件部产品销售经理Paul Scheidt指出，“上述数据并没有包括维护节约带来的能源节约（和成本节约）”。Schedit将成本节约比喻为LEDs“环境层面的另一半”。

Cree在今年早期宣布了低能耗、照明级LED，能够替代在高产、小型应用领域使用的35瓦至50瓦之间的卤素灯具。

他指出，“如果您选择购买便宜的灯具，那么您将花费更多的金钱---因为这种灯具将需要您投入更多。”

能量采集：无线传感器网络的催化剂

从一些未知的来源采集或清除能源的例子已经存在很多年了。从点燃的气球和自动运转的手表到由美国国防部高级研究计划局赞助的通过身体运动来驱动可穿戴感应器的项目等等，该领域充满了各种不可思议的应用。

可以通过各种途径来获取能源，包括振动、声音、电磁、热、机械、运动以及压力等。压电、光电以及热点元件都能用来将获取的能量转变成电子信号。这些电子信号通常用毫瓦来测量；通过这些来源产生的电最终将淘汰掉电池，并排除任何设备对电力网的需求。

以色列公司Innowattech率先通过在路面和轨道中植入压电晶体而获取电能。由以色列铁路安装的发电原型在一节轨道上能获取120kWh的电量；该节轨道每小时通车两位10至20个10节车厢的火车。通过这种途径获取的电能可被用于信号灯或者上传至输电网。

这看上去似乎是一个垃圾桶，但是BigBelly Solar涉及的垃圾压缩机实际上是一个无线感应器网络。这种无线感应器网络由一个太阳能电池板驱动，当垃圾装满时，它会给垃圾起吊机传递信号，从而避免不必要的上门服务。

通过马路产生电力是可行的，但是获取电力最有效的方法或许是无线感应器网络设备。无需维护的无线网络开始变革无数程序，例如遥控监视和管理环境状况、追踪装船出国的生菜的新鲜度、以及管理建筑屋的气候控制系统等。由于这种网络使得各种程序更简洁有效，它们将使得各种间接能源使用节省大量能量。

下面看看BigBelly Solar公司研发的只能垃圾回收系统；该系统已经销往全球30多个国家。这是一个太阳能驱动垃圾压缩机，在垃圾装满时，它会以信号方式通知垃圾起吊机。从而避免了垃圾车来进行垃圾回收，因而减少了燃料使用并提高了生产率。

去年12月，Innowattech在以色列海法市一段轨道上安装了嵌入式压电晶体材料。当列车经过压电晶体时，就会产生电脉冲，从而能产生电量。该测试证明了，能够通过这种机械能进行远程监控轨道状况并可能用于动力信号中。

正是由于无线感应器网络的这种潜能，能源采集市场增长前途一片光明。根据IDTechEx市调公司显示，元件销售量在2011年达到了6.63亿美元；该市场有望在未来五年内规模翻番，到2021年将翻四倍。

超导电缆：智能电网引擎

当今最紧迫的发电挑战就是有效利用位于远离城市地区的可再生能源---例如，由美国绍斯维斯特太阳能电厂生产的电能运输至西海岸的城市地区；或者由内蒙古平原风轮机生产的电能传送至北京等。

目前这种“愚蠢的”电网主要依赖地面铜缆来进行长距离电力传输。铜缆运输的缺陷在于漏电率很高。一般来讲，传统的电网传输损失率为7%至10%，主要是由于铜线这种固有的电阻。这也证明了会有大量的温室气体排放到空气中。

超导电缆导电几乎没有任何电量损失，在同样的路径上传输电量比铜缆要高达10倍之多。但是虽说这种高温超导体（HTS）电缆可能作为下一代传输线使用，它仍然面临着许多难题：最重要的还是其高成本和进行低温冷却的需要。(责任编辑：admin)