ตามรายงานปี 2023 จาก GreenTech พบว่าพื้นที่สาธารณะมีการติดตั้งหน้าจอ LED ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพิ่มขึ้นประมาณร้อยละ 23 ต่อปี โดยหลักๆ แล้วเป็นเพราะไฟเหล่านี้ใช้พลังงานน้อยกว่าจอแสดงผลทั่วไปประมาณร้อยละ 40 ระบบการแสดงผลรุ่นใหม่นี้สามารถให้ความสว่างได้ระหว่าง 1500 ถึง 2500 nits และมองเห็นได้ชัดเจนตลอดทั้งวัน แม้จะอยู่ภายใต้แสงแดดจัดเป็นเวลานาน เช่น การทดลองล่าสุดที่สถานีรถไฟฟ้าใต้ดินในกรุงปารีส ซึ่งสามารถลดการใช้ไฟฟ้าจากกริดหลักได้เกือบร้อยละสองในสาม ผลลัพธ์ที่น่าประทับใจนี้เกิดจากการรวมเทคโนโลยี LED แบบปรับตัวพิเศษเข้ากับแผงโซลาร์เซลล์โมโนคริสตัลไลน์ประสิทธิภาพสูง การทดสอบจริงนี้แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการขยายการใช้งานระบบจอแสดงผล LED ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกันในพื้นที่ต่างๆ ของเมืองอัจฉริยะที่กำลังเติบโตของเรา
ผู้ประกอบการสามารถประหยัดค่าพลังงานได้ 55–70% ภายใน 12 เดือน โดยการนำระบบแผงแบบผสมผสระหว่างพลังงานแสงอาทิตย์และไฟ LED มาใช้ ประสิทธิภาพหลักเกิดจาก:
โครงการบาร์เซโลนาสมาร์ทซิตี้ พิสูจน์แล้วว่าสามารถประหยัดได้ถึง 8,200 ดอลลาร์สหรัฐต่อปีต่อหนึ่งหน่วย TOTEM ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์และ LED โดยไม่ต้องพึ่งพาโครงข่ายไฟฟ้า
ตามรายงานล่าสุดจาก Solar Signage Report ปี 2024 การเปลี่ยนมาใช้จอแสดงผล LED แบบพลังงานแสงอาทิตย์ จะช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ประมาณ 4.8 ตันเมตริกต่อปี ต่อหนึ่งหน่วยที่ติดตั้ง เมื่อเทียบกับป้ายไฟฟ้ากระแสสลับแบบดั้งเดิม รุ่นใหม่ๆ ยังน่าประทับใจอีกด้วย โดยทำมาจากวัสดุที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ประมาณ 87% และโดยทั่วไปจะมีอายุการใช้งานประมาณสิบปี ก่อนต้องเปลี่ยน นอกจากนี้ยังมีระบบที่เรียกว่า ระบบกู้คืนพลังงาน ซึ่งช่วยยกระดับประสิทธิภาพไปอีกขั้น เมื่อแผงโซลาร์เซลล์หลายตัวทำงานร่วมกันเป็นอาร์เรย์ ไฟฟ้าส่วนเกินที่ผลิตได้ในช่วงเวลาที่แสงแดดจัดที่สุด จะช่วยลดปริมาณไฟฟ้าที่อาคารใกล้เคียงอื่นๆ ต้องดึงจากกริดลงได้ประมาณ 15% ประสิทธิภาพในลักษณะนี้จะสะสมเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเวลาผ่านไป
จอแสดงผล LED ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ต้องการ ความสว่าง 7,000 ไนท์ขึ้นไป เพื่อคงความคมชัดในการอ่านได้ภายใต้แสงแดดโดยตรง เนื่องจากระดับที่ต่ำกว่าจะมีปัญหาการสะท้อนและภาพจืดจากแสง ส่วนเคลือบกันแสงสะท้อนและอัตราส่วนคอนทราสต์แบบไดนามิกช่วยรักษาความชัดเจนโดยไม่ลดประสิทธิภาพการใช้พลังงาน โดยเปรียบเทียบ จอแสดงผลเชิงพาณิชย์ในร่มทำงานที่ระดับ 1,500–3,000 ไนท์ ซึ่งไม่เพียงพอสำหรับสภาพแวดล้อมภายนอกอาคาร
จอแสดงผล LED กลางแจ้งต้องมี ตู้ควบคุมที่ได้รับการประเมินค่า IP65 เพื่อต้านฝุ่นและแรงดันน้ำจากสายฉีดแรงสูง โครงสร้างอลูมิเนียมเกรดเรือทะเลและวัสดุคอมโพสิตโพลีคาร์บอเนตช่วยป้องกันการกัดกร่อนในพื้นที่ชายฝั่งหรือพื้นที่ชื้น การจัดการความร้อนแบบบูรณาการช่วยให้การทำงานมีเสถียรภาพในช่วงอุณหภูมิ -30°C ถึง 50°C (จากการศึกษาของ NREL ปี 2023) ป้องกันการหยุดทำงานระหว่างเกิดความร้อนจัด
แบตเตอรี่ LiFePO4 มีอายุการใช้งานประมาณ 6,000 รอบการชาร์จ ซึ่งดีกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรดทั่วไปถึงสองถึงสามเท่า สามารถจ่ายพลังงานให้กับจอแสดงผล LED ได้นานกว่า 72 ชั่วโมงเมื่อใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่เก็บไว้ การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ขนาด 300 วัตต์ร่วมกับระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ 2.4 กิโลวัตต์-ชั่วโมง จะให้เวลาการทำงานประมาณ 10 ชั่วโมงต่อวันที่ความสว่าง 400 nits ข้อมูลเหล่านี้มาจากข้อมูลอุตสาหกรรมที่รวบรวมโดยสมาคมอุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับปริมาณพลังงานที่แผงโซลาร์เซลล์ผลิตได้จริงภายใต้สภาวะแวดล้อมจริง
แพลตฟอร์ม CMS บนคลาวด์ปรับความสว่างผ่านเซ็นเซอร์แสงสภาพแวดล้อม ช่วยลดการใช้พลังงานลง 40% (DOE 2022) เครือข่ายแบบหลายผู้ใช้สามารถอัปเดตเฟิร์มแวร์พร้อมกันได้มากกว่า 500 TOTEMs และการเชื่อมต่อผ่าน API กับโครงข่ายเมืองอัจฉริยะช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยนภาระงานในช่วงที่มีความต้องการสูงสุดได้
ระบบดังกล่าวรวมเอาแผง LED ที่มีค่าความสว่าง 2,500 nits เข้ากับเซลล์แสงอาทิตย์โมโนคริสตัลไลน์ประสิทธิภาพสูงที่เราได้พูดถึงไปก่อนหน้านี้ ซึ่งสามารถแปลงแสงแดดเป็นไฟฟ้าได้ประมาณร้อยละ 22 แผงเหล่านี้ยังคงมองเห็นได้อย่างชัดเจนแม้ภายใต้แสงแดดจัด การทดสอบในติดตั้งจริงแสดงให้เห็นว่า แผงในตัวนี้ช่วยลดการใช้พลังงานจากกริดลงได้ประมาณร้อยละ 40 ซึ่งถือว่าน่าประทับใจมาก และยังมีอีกสิ่งหนึ่งที่ควรกล่าวถึง นั่นคือการออกแบบที่มาพร้อมกับระบบรักษาอุณหภูมิที่ยอดเยี่ยม ทำให้อุปกรณ์ทำงานได้อย่างราบรื่นแม้อุณหภูมิจะสูงถึงประมาณ 50 องศาเซลเซียส หน่วยงานแห่งหนึ่งในยุโรปนำเทคโนโลยีนี้ไปใช้กับตารางเวลาเดินรถรถไฟ และพบว่าในช่วงเวลากลางวัน จอแสดงผลแทบไม่ต้องใช้พลังงานสำรองเลย รายงานของพวกเขาระบุว่า มีความสามารถในการดำเนินงานอิสระได้ประมาณร้อยละ 98 จากแสงธรรมชาติเพียงอย่างเดียว
แผงมอดูลาร์ขนาด 2x2 ฟุต พร้อมระบบล็อกเข้าด้วยกันโดยไม่ต้องใช้เครื่องมือ ช่วยให้สามารถติดตั้งในพื้นที่ตั้งแต่ 32 ถึง 320 ตารางฟุตได้อย่างยืดหยุ่น แต่ละหน่วยใช้พลังงาน 80 วัตต์ในระดับความสว่างสูงสุด และสามารถแบ่งปันพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกินไปยังเครือข่ายอื่นได้ เวลาการติดตั้งลดลง 60% เมื่อเทียบกับการสร้างแบบเฉพาะเจาะจง และสามารถเปลี่ยนโมดูลได้ภายในเวลาไม่ถึง 10 นาที — เหมาะอย่างยิ่งสำหรับเส้นทางเมืองอัจฉริยะขนาดใหญ่
จอแสดงผลนี้ถูกสร้างขึ้นโดยใช้กระจกเทมเปอร์หนา 6 มม. พร้อมชั้นเคลือบป้องกันการสะท้อน ทั้งหมดติดตั้งอยู่ภายในโครงสร้างที่ได้รับการจัดอันดับระดับ IK10 สำหรับความต้านทานต่อแรงกระแทก ตัวเครื่องสามารถทนต่อแรงกระแทกที่รุนแรงได้ดี สามารถรองรับแรงกระแทกเทียบเท่ากับการปล่อยวัตถุหนัก 5 กิโลกรัม จากความสูง 40 เซนติเมตร ทำให้มีความทนทานมากกว่าโมเดล IP65 ทั่วไปในท้องตลาดถึงสามเท่า เมื่อมีผู้พยายามแทรกแซงอุปกรณ์ ระบบล็อกแม่เหล็กไฟฟ้าจะทำงานทันที ทำให้หน้าจอกลายเป็นทึบแสง นอกจากนี้ยังมีเซ็นเซอร์ตรวจจับอนุภาคฝุ่นในตัว ที่จะเพิ่มระบบระบายความร้อนโดยอัตโนมัติเมื่อระดับมลพิษเพิ่มสูงขึ้นในบางพื้นที่ บริษัทที่ติดตั้งจอแสดงผลเหล่านี้ประมาณ 150 เครื่องทั่วเขตชินจูกุ ในโตเกียว รายงานว่าค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษากลดลงอย่างมาก ลดลงประมาณ 73% เมื่อเทียบกับปีก่อนหน้า
เครือข่ายประสาทเทียมวิเคราะห์การพยากรณ์อากาศ รูปแบบการจราจรของผู้คน และระดับแบตเตอรี่ เพื่อปรับความสว่างแบบไดนามิกในช่วง 800–2,200 ไนท์ พร้อมรับประกันการทำงานต่อเนื่อง 16 ชั่วโมง ในช่วงทดลองใช้ที่มาดริดในฤดูร้อน ระบบสามารถลดการสูญเสียพลังงานลงได้ 31% เมื่อเทียบกับการหรี่แสงตามตารางเวลาแบบคงที่ และเพิ่มระดับการมีส่วนร่วมในช่วงที่มีพายุฝน โดยการเพิ่มข้อความเมื่อมีพฤติกรรมการหาที่กำบังเพิ่มขึ้น 22%
ระบบรวมชุดแผงโซลาร์เซลล์ขนาด 600 วัตต์ เข้ากับการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟสำรองจากกริด ซึ่งทำงานได้ดีแม้ในพื้นที่ที่แสงแดดไม่ค่อยมีมากนัก เมื่อสภาพอากาศเอื้ออำนวย ประมาณเจ็ดสิบเปอร์เซ็นต์ของพลังงานจะมาจากพลังงานแสงอาทิตย์เพียงอย่างเดียว จอแสดงผลยังคงสามารถบรรลุระดับความสว่างที่น่าประทับใจถึง 1900 ไนท์ได้เช่นกัน พร้อมๆ กับการใช้พลังงานเพิ่มเติมน้อยลงประมาณสามสิบห้าเปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับระบบที่ผสมผสานอื่นๆ ส่วนใหญ่ การลงทุนเบื้องต้นถูกกว่าทางเลือกชั้นนำในตลาดถึงสี่สิบเปอร์เซ็นต์ เรารับรู้ถึงผลตอบแทนจากการลงทุนนี้ภายในระยะเวลาหกปี ผ่านการติดตั้งป้ายบอกทางและจอข้อมูลต่างๆ ในเครือข่ายพื้นที่สาธารณะของเมืองเซาเปาโล
เมืองบาร์เซโลนาได้ติดตั้งจอแสดงผล LED จำนวนประมาณ 72 จอที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ตามศูนย์การขนส่งและจุดยอดนิยมต่างๆ ในโครงการเมืองอัจฉริยะของเมือง จอแสดงผล TOTEM เหล่านี้ผสานแผงโซลาร์เซลล์ประสิทธิภาพสูงที่ใช้เทคโนโลยีโมโนคริสตัลไลน์ และบริหารจัดการผ่านระบบคลาวด์ จอส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในพื้นที่ที่ผู้คนมักจะรวมตัวกัน เช่น ที่จัตุรัสปลาซาคาตาลุญญา หรือตามแนวถนนดิอาโกนัลที่คับคั่ง อะไรทำให้จอเหล่านี้มีประโยชน์? จอเหล่านี้แสดงเวลาเดินรถของรถโดยสารประจำทางและรถไฟใต้ดินแบบเรียลไทม์ กิจกรรมที่กำลังจะเกิดขึ้นในบริเวณใกล้เคียง รวมถึงช่วยให้ผู้คนหาทางไปยังจุดหมายในเมืองได้เมื่อหลงทาง นอกจากนี้ บางจอยังมีแผนที่แสดงเทศกาลหรือคอนเสิร์ตท้องถิ่นที่จัดขึ้นในสุดสัปดาห์นั้น
| เมตริก | ก่อนการติดตั้ง | หลังการติดตั้ง | การปรับปรุง |
|---|---|---|---|
| ค่าพลังงานรายปี | €86,400 | €54,300 | 37% |
| การปล่อยก๊าซ CO2 | 28.1 ตัน | 9.7 ตัน | 65.5% |
| ความล้มเหลวของจอแสดงผล/ต่อเดือน | 4.2 | 0.8 | 81% |
สถิติการใช้งานรายเดือนแสดงให้เห็นว่ามีการโต้ตอบประมาณ 4.7 ล้านครั้งทั่วทั้งเครือข่าย ในขณะที่ประชาชนเกือบ 7 จากทุก 10 คนที่ถูกสอบถามกล่าวว่า จอแสดงผล TOTEM เหล่านี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในการเดินทางหรือทำกิจวัตรประจำวัน ระบบดังกล่าวจ่ายคืนต้นทุนได้ภายในเวลาเพียงกว่าสามปี เนื่องจากจำนวนผู้ไปศูนย์ข้อมูลนักท่องเที่ยวลดลงเกือบ 19% และประหยัดเงินได้เกือบ 290,000 ดอลลาร์ต่อปี จากการพิมพ์โบรชัวร์และแผนที่ต่างๆ ผู้ผลิตรายใหญ่หลายรายยังคงชี้ถึงโครงการนี้เป็นหลักฐานจริงที่แสดงว่าเทคโนโลยีจอแสดงผล LED ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์สามารถทำงานได้ดีแม้ในสภาพแวดล้อมในเมืองที่มีข้อจำกัดด้านพื้นที่และแหล่งจ่ายไฟ
ระบบจัดการพลังงานอัจฉริยะในปัจจุบันใช้อัลกอริทึมเชิงทำนายเพื่อรักษาระดับการทำงานได้ถึง 98% ตลอดช่วงเวลาหลายวันที่มีเมฆครึ้ม โดยการปรับความสว่างลงเหลือ 700 ไนท์ (จากเดิม 1,500 ไนท์) ซึ่งช่วยลดการใช้พลังงานลง 40% ขณะยังคงความสามารถในการอ่านข้อมูลได้ ระบบเหล่านี้จะปรับการใช้พลังงานให้เหมาะสมตามปริมาณพลังงานสำรองจริงและสภาพอากาศที่พยากรณ์ไว้
จอแสดงผลพลังงานแสงอาทิตย์ระดับพรีเมียมมีการใช้สารเคลือบที่ป้องกันไฟฟ้าสถิตและสารที่ขับน้ำ ช่วยลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาประจำปีลง 12 ดอลลาร์ต่อตารางเมตร (รายงานการบำรุงรักษาจอแสดงผลกลางแจ้ง ปี 2023) มีการพัฒนาระบบทำความสะอาดที่ใช้หุ่นยนต์ โดยต้นแบบที่ใช้ในภูมิอากาศทะเลทรายสามารถรักษาระดับความสว่างได้ถึง 90% เป็นระยะเวลา 18 เดือน
ในเมืองอย่างออสโลและเรคยาวิก การแสดงผลด้วยพลังงานแสงอาทิตย์แบบ LED สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพถึง 76% ในช่วงฤดูหนาว โดยอาศัยพื้นหิมะสะท้อนแสงและการตั้งมุมแผงโซลาร์เซลล์ที่ 180° อย่างไรก็ตาม ความต้องการในการจัดเก็บพลังงานของระบบเหล่านี้สูงกว่าการติดตั้งบริเวณเส้นศูนย์สูตรถึง 3.2 เท่า ระบบจัดการความร้อนแบบเปลี่ยนเฟส (phase-change thermal management) รุ่นใหม่ช่วยให้การติดตั้งในพื้นที่แถบเหนือลดความถี่ในการเปลี่ยนแบตเตอรี่ลงได้ถึง 50% (วารสารเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์แห่งภูมิภาคสแกนดิเนเวีย 2024)
เซลล์แสงอาทิตย์เพอรอฟสไกต์ปัจจุบันมีประสิทธิภาพการแปลงพลังงานสูงถึง 29.8% เพิ่มขึ้น 63% นับตั้งแต่ปี 2021 ทำให้สามารถใช้งานได้ตลอด 24 ชั่วโมง โดยใช้แสงแดดเพียง 4 ชั่วโมงต่อวัน เมื่อนำมาผสานกับจอแสดงผล LED แล้ว ระบบจะทำงานได้อย่างเชื่อถือได้แม้ในพื้นที่เมืองที่มีท้องฟ้าครึ้ม เช่น ลอนดอนและซีแอตเทิล
จอแสดงผล LED แสงอาทิตย์รุ่นถัดไปรองรับการอัปเดตเนื้อหาแบบเรียลไทม์ผ่านการเชื่อมต่อ LPWAN โดยใช้พลังงานเพียง 8 วัตต์ในช่วงการส่งข้อมูล โครงการนำร่องแสดงให้เห็นว่าการมีโฆษณาที่เกี่ยวข้องกับบริบทควบคู่กับเซ็นเซอร์ตรวจวัดสิ่งแวดล้อม เช่น คุณภาพอากาศและระดับเสียงรบกวน สามารถเพิ่มระดับการมีส่วนร่วมได้สูงขึ้น 38%
คาดการณ์ว่าตลาดจอแสดงผล LED แสงอาทิตย์ทั่วโลกจะมีมูลค่าถึง 12.3 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 2028 ขับเคลื่อนโดยอัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปี (CAGR) ที่ 16.4% จากการติดตั้งในเมืองอัจฉริยะ (Allied Market Research 2024) นวัตกรรมใหม่ๆ ที่กำลังเกิดขึ้น ได้แก่ กระจกโฟโตโวลเทอิกแบบโปร่งใสสำหรับติดตั้งรวมกับหน้าต่าง และข้อต่อตะกั่วที่สามารถซ่อมแซมตนเองได้ ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานผลิตภัณฑ์ให้ยาวนานกว่า 15 ปี
EN
ข่าวเด่น