Проектировщики муниципального освещения часто сталкиваются с неудобным компромиссом: солнечный уличный фонарь, соответствующий их потребностям в электроэнергии, редко соответствует их потребностям в сборе солнечной энергии. В компактном универсальном устройстве площадь панели определяется физическими размерами светильника, поэтому лампа мощностью 60 Вт поставляется с панелью мощностью 120 Вт независимо от того, получает ли объект пиковое количество солнечных часов 5,5 или всего 3,2. Использование дополнительных панелей в регионах с низким уровнем радиации повышает первоначальные затраты; размещение под панелью в зонах с высоким содержанием пыли сокращает автономность резервного копирования. Несоответствие вынудило разработчиков спецификаций увеличивать размеры целых систем или допускать частые сбои. Сейчас это ограничение исчезает, поскольку архитектура «все в двух» набирает обороты.
В солнечных уличных фонарях «все в двух» фотоэлектрическая панель и узел светильника/аккумулятора физически разделены и соединены только кабелем. Это простое разделение открывает широкие возможности масштабирования: вы можете выбрать панель мощностью 250 Вт для светильника мощностью 50 Вт или панель мощностью 130 Вт для светильника мощностью 100 Вт, не меняя головку светильника или опору. Для школьного городка на севере Канады установщик соединил двустороннюю панель мощностью 320 Вт с четырьмя светодиодными головками мощностью 80 Вт — каждая со своей собственной батареей — распределяя энергию между отдельными светильниками, одновременно монтируя все панели на единой раме, обращенной на юг. Результат? Надежное освещение в течение нескольких недель пасмурного зимнего неба по цене на 18 % ниже, чем при использовании четырех негабаритных многофункциональных устройств.
Гибкость выходит за рамки просто мощности. Ориентацию панели можно оптимизировать независимо — наклонять по широте или поворачивать, чтобы избежать утренней тени от соседних зданий. Если позже на объекте будет добавлена камера видеонаблюдения или узел Wi‑Fi, вы просто обновите панель или добавите вторую, не трогая осветительный прибор. Эта модульность резко контрастирует с традиционными уличными фонарями на солнечной энергии, где любое увеличение мощности требует полной замены головки, часто требующей новых монтажных кронштейнов и повторной сертификации.
Нигде эта масштабируемость не является более ценной, чем в High Mast Lighting. Эти высотные установки, используемые в портах, аэропортах и на стадионах, обычно требуют 400–1000 Вт на головку, однако на мачте остается минимальное пространство для солнечных панелей. Решение «все в двух» с высокой мачтой размещает наземную решетку (или несколько решеток) у основания мачты или в соседних укрытиях, в то время как светильник и аккумуляторный блок располагаются наверху. В ходе недавней модернизации контейнерного терминала в Малайзии было использовано двенадцать наземных панелей мощностью 550 Вт, которые питали четыре светодиодные головки мощностью 200 Вт на 35-метровой мачте. Разделение позволило команде увеличить размер группы панелей на 40 %, чтобы компенсировать тропические дневные грозы, в то время как сами головки остались легкими и простыми в обслуживании с помощью механизма опускания. Менеджер терминала сообщил, что модульная конструкция также делает будущее расширение тривиальным: «Если мы добавим пятую головку в следующем году, мы просто добавим еще две панели на земле — без перепроектирования мачты».
Экономическое обоснование независимого определения размеров неоспоримо. Системы больше не перепроектированы для наихудшего сценария; они адаптированы к фактическим профилям нагрузки и данным о радиации на объекте. Батарейные блоки уменьшаются или увеличиваются вместе с выходной мощностью панели, исключая потерю емкости. Бригады технического обслуживания имеют при себе меньше запасных частей, поскольку приспособления стандартизированы, а панели различаются, а когда панель приходит в негодность через 15 лет, вы заменяете только эту панель, а не весь столб.
Масштабируемая, модульная и ориентированная на будущее конструкция «все в двух» превращает солнечное освещение из фиксированного обязательства в живую систему, которая растет вместе с объектом. В эпоху колебаний спроса на энергию и сокращения бюджетов такая гибкость не является роскошью; в этом разница между проектом, который работает сегодня, и проектом, который работает десятилетиями.
