Tragbare Solargeneratoren für Afrika

Die neueste Generation von Kleinkraftwerken kann sich sehen lassen. Ecoflow, Bluetti, Goal Zero. Dies sind vielseitige, gut aussehende Maschinen, die sich hervorragend für Notfälle oder den Besuch der freien Natur eignen, während Sie trotzdem Ihre Espressomaschine und eine kleine Klimaanlage betreiben möchten – mit anderen Worten, modernes Glamping. Ich habe eins, liebe es und kann es nur empfehlen. Aber ich nutze es eigentlich nicht. Ich meine, so gut wie nie. Seien wir ehrlich, niemand benutzt diese wirklich und natürlich – diese Kiste in der Ecke der Garage ist da, um im Falle von TEOTWAWKI und für das halbe Dutzend Abenteuerreisen, die wir letztes Jahr geplant hatten, beruhigt zu sein nur eine geschafft. Netzstrom ist einfach viel bequemer. Ein Powerhub ist jedoch praktisch, wenn der Strom ausfällt, aber in den USA sind das vielleicht ein paar Stunden hier und da im Laufe eines Jahres.

Vergleichen Sie das mit weiten Teilen Afrikas, wo es jeden Tag mehrere Stromausfälle gibt, die einige Stunden dauern, und das, wenn es überhaupt ein Stromnetz gibt. Solargeladene Kraftwerke sind hier eine Notwendigkeit, kein Luxus. Leider sieht man an Orten wie Nigeria fast nie solarbetriebene Powerbanks. Üblich sind stattdessen Kraftstoffgeneratoren. Sie können wahrscheinlich den Grund erraten. Armut. Ein billiger Kraftstoffgenerator kostet 200 US-Dollar, während meine solarbetriebene Powerbank mit ihrem schicken OLED-Display eher 1200 US-Dollar kostet (plus 200 US-Dollar für ein 300-W-Panel zum Aufladen). Es ist eine klassische Schuldenfalle – fehlende Produktivkraft hält die Menschen davon ab, sich Produktivkraft leisten zu können. Aus diesem Grund ist der universelle Zugang zu moderner, erschwinglicher Energie das UN-Nachhaltigkeitsziel Nr. 7. Nennen Sie es SDG7, wenn Sie klingen möchten, als wären Sie in so etwas eingewählt.

Es steckt jedoch mehr dahinter als die hohen Anschaffungskosten. Abgesehen von den offensichtlichen Umweltnachteilen beim Betrieb von Legionen kleiner Kraftstoffgeneratoren ist Kraftstoff teuer und wird immer teurer. Wenn Sie eine schnelle Analyse der Kraftstoffkosten durchführen, um 1 kW Leistung (mit diesen billigen Generatoren ineffizient) mehrere Stunden am Tag zu betreiben, dann haben Sie über ein Jahr ungefähr so ​​viel ausgegeben, als hätten Sie das coole Solarding gekauft. Dennoch gibt es relativ wenige Abnehmer. Schauen Sie genauer hin, und Sie können sehen, warum. Die heute verfügbaren Systeme funktionieren in den meisten afrikanischen Umgebungen nicht ganz, weil sie nie dafür entwickelt wurden. Also, was ist falsch?

Der tägliche Gebrauch ist ein Grund. Mein System wird in seiner 5-jährigen Lebensdauer 80 Betriebsstunden sehen, höchstens. Ein armer Unternehmer, der seinen Shop mit einem dieser Produkte betreibt, wird in 2 Wochen mehr als das auf seinem System ausführen. Lithium-Ionen-Batterien sind großartig für niedrige Kosten und hohe Energiedichte, aber sie verschleißen ziemlich schnell, wenn sie gedrückt werden. Sie wissen, dass Sie Ihr Handy nicht jeden Tag tot laufen lassen sollten, und wenn Sie es tun, wird es nach einem Jahr im Grunde keine Ladung mehr halten? So wie das. Erwarten Sie, dass es jung stirbt.

Schmutz und Staub sind ein weiterer Grund. Wechselrichter und Ladeschaltungen erzeugen viel Wärme, daher verlassen sich die meisten auf Lüfter, um Luft über die internen Leistungsplatinen zu zirkulieren. An den meisten Stellen, die ich beschreibe, bedeutet das schnell schmutzige Leiterplatten, was schlecht ist, besonders wenn der Staub etwas Feuchtigkeit anzieht und der Ton alkalisch oder salzig ist, oder auf die Box geregnet wird usw. Das sind Hochspannungsschaltkreise, schließlich. Spritzen Sie etwas Wasser in die Seitenschlitze Ihres Laptops, wenn Sie sehen möchten, was ich meine. Leute, die ihre Powerbanks bei Burning Man verwenden, kommen den Bedingungen in Afrika nahe, und ich habe dort gesehen, wie viele Wechselrichtersysteme versagten. Nach nur 2 Wochen.

Dann gibt es zu viel Hitze. Lithium-Ionen-Akkus verschleißen schneller, wenn sie heiß laufen, aber was noch wichtiger ist, es ist sehr gefährlich, sie über 50 ° C aufzuladen, daher unterbrechen alle seriösen Hersteller dieser Systeme (alle von mir erwähnten) den Ladevorgang, wenn die Innentemperatur über 45 ° C steigt. Führen Sie einfach eine Google-Suche nach „Batteriefeuer“ durch und sehen Sie, wie viele Treffer Sie erhalten. 45 °C sind leicht zu erreichen, wenn Sie mit voller Neigung fahren, während die Umgebungstemperatur 38 °C beträgt, und Sie haben Schaltkreise, die 500 W Dauerleistung in einem Kunststoffgehäuse antreiben. Ich habe erwähnt, dass der Zielmarkt Afrika ist. Erwarten Sie etwas Ausfallzeit.

Und nicht genug Kraft. Wenn das Ziel darin besteht, Menschen ein Werkzeug zum Ersetzen eines Generators an die Hand zu geben, dann benötigen Sie einen kontinuierlichen Stromdurchsatz. Der Wechselrichter in meinem System kann 1500 W (1300 W nach einigen Minuten) liefern. Von Solar kann es jedoch nur mit 300 W aufgeladen werden. 300W ist also die maximale Durchsatzleistung. Was für meinen Gebrauch völlig in Ordnung ist. Voll aufgeladen von der Wand, bevor ich losfahre, und es wird mein Satelliten-WLAN, meinen Laptop, meinen tragbaren Kühlschrank usw. ein ganzes langes Wochenende lang betreiben, wenn ich dem Alltag entfliehen muss. Aber selbst die kleinsten Generatoren können kontinuierlich 800 W abgeben, sodass 300 W ziemlich anämisch sind. Erwarten Sie eine gewisse Enttäuschung.

Zusammenfassend lässt sich sagen, was der afrikanische Markt wirklich braucht: Ein System, das mehr als zwei Jahre lang täglich unter Volllast laufen kann, ohne zu überhitzen oder seine Schaltkreise kurzzuschließen oder seine Batterien zu ermüden.

Daher sollten die Batterien LiFePO4 sein. Obwohl sie schwerer und teurer sind, können LiFePO4-Batterien 5-mal mehr Zyklen durchlaufen als normale Li-Ionen-Batterien (Kobalt) und 10-mal mehr als Blei. Außerdem sind LiFePO4-Batterien sicherer, wenn sie wärmer laufen, und neigen dazu, nicht explosionsartig zu versagen, was für Li-Ionen üblich ist. Das Gehäuse muss abgedichtet sein und muss sich daher auf eine passive externe Kühlung verlassen. Mit anderen Worten, verlieren Sie den Kunststoff und tragen Sie einen lächerlich großen Kühlkörper. Mehr wie dieser Panzer:

Und die PV-Seite sollte so viel Eingangsleistung verarbeiten, wie der Wechselrichter Ausgangsleistung liefern kann. Sie müssen Systeme nicht auf diese Weise entwerfen, solange Sie es sich leisten können oder nicht beabsichtigen, umfangreiche Garantieunterstützung bereitzustellen. Erwarten Sie einige Renditen.

Ein so konzipiertes Energiesystem könnte jedoch einen Großteil der über 200 Millionen Stromaggregate ersetzen, die derzeit in Subsahara-Afrika verwendet werden. Es ist bitter nötig.

Kunden sind sehr einfallsreich. Was schlecht ist, wenn Sie ein Produkt verkaufen. Erwarten Sie viele Kurzschlüsse und umgekehrte Polarität von hausgemachter Verkabelung. Hier ist ein Beispiel für einen Plugstrip:

Viel Nutzen für diese gefährlichen Dinger.

Über den Autor: Kurt Kuhlmann, Co-CEO der Amped Innovationist ein Serienunternehmer, Tüftler und der technische Kopf hinter einigen der bekanntesten Off-Grid- und Outdoor-Produkte: TEG-basierte Kocher, UVC- und Elektrochlorinator-Wasseraufbereitungssysteme, LED-Leuchten. Kurt gründete eine gemeinnützige Technologieorganisation namens D.Rev, die kostengünstige Gesundheitsprodukte für Schwellenmärkte entwickelt. Er lässt sich leicht von so ziemlich allem Technischen ablenken und ist ziemlich nervös wegen CO₂ und besonders interessiert an Technologie, die arme Menschen betrifft.