關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事。
在德國法蘭克福郊外,一座佔地 2100 平方米的新建築內,設有一系列 chambers,可以模擬炎熱潮溼的天氣,或金屬會破裂的嚴寒溫度,以及介於兩者之間的各種惡劣天氣情景。這一切都是為了測試一種產品——太陽能光伏電池板——這是自 2008 年以來開設的第三個此類設施。
美國保險商實驗室(Underwriters Laboratories),也許最廣為人知的是印在許多小工具上的無處不在的圓形“UL”標誌,它是由保險公司在 19 世紀後期成立的,目的是透過安全認證電氣產品來阻止電氣化新時代普遍存在的火災。而這正是 UL 今天為太陽能電池板所做的事情,太陽能電池板在美國的製造或安裝量已從 2000 年的約 20,000 塊元件增長到 2008 年的超過 520,000 塊元件,根據美國能源部的資料。
“在美國,我們傾向於用燃料[木材]建造房屋。然後我們將這些太陽能電池板安裝在屋頂上,”UL 執行長 Keith Williams 說。“我們目前的大部分活動都與太陽能電池板和元件的安全測試以及將太陽能電池板連線到房屋和電網的電氣元件有關。”
這並不意味著這些電池板不安全,只是如果連線不當,它們至少會構成火災威脅。UL 還測試產品承受家庭使用嚴苛條件的能力。這意味著用氣動槍射出球形冰塊來模擬冰雹,將電池板在高達 90 攝氏度的溫度下烘烤,並用集中的聚光燈照射它們,以對給定電池板的特定部分施加熱和熱應力。這些裝置甚至要經受高溼度,然後冷卻至零下 40 攝氏度——一種在現實世界中不太可能發生的條件——以檢視光伏電池是否會因水結冰和膨脹而破裂或損壞。
整個系列測試大約需要六個月,對於希望獲得產品認證的公司來說,成本約為 50,000 美元。“你想要進行一項測試,以在產品最常被使用和濫用的方式下對其進行壓力測試,” Williams 說,“因此,確保在正常使用和一些可預測的濫用情況下,產品將保持其安全性。”
當然,UL 的清潔能源工作不僅限於太陽能。其歐洲部門目前正在測試風力渦輪機元件,並且它在臺灣臺北開設了一個設施,以研究電池。“未來,你將在房屋或辦公樓或你的汽車中擁有儲能裝置,” Williams 說。“人們有時會將它們放置在不應該放置的位置。當你有數百萬輛電動汽車在路上行駛時,你就會開始遇到事故和急救人員的問題。”
但該公司繼續擴大其太陽能業務,包括在其芝加哥總部屋頂上安裝價值 22.5 千瓦的太陽能電池板。“透過擁有我們自己的一些太陽能電池板,我們將瞭解很多關於太陽能電池板長期效能的資訊,” Williams 說。
從 Applied Solar 到 Sharp 的製造商都對其產品進行了安全測試,以便使其準備好在美國銷售——市場上大多數電池板都帶有 UL 認證。然而,這種認可並非萬無一失;UL 認證的電池板也曾捲入加利福尼亞州和其他州的事件。但迄今為止的少數火災大多是由線路故障引起的,並且大多數涉及不當安裝或連線電池板到房屋的電線的絕緣故障,根據加州太陽能產業協會的資料。UL 還在北卡羅來納州運營一個培訓機構,供電氣檢查員和其他建築規範機構學習在檢查家庭安裝的太陽能發電裝置時應注意什麼。
除了在法蘭克福、加利福尼亞州聖何塞和中國蘇州的現有光伏測試設施外,UL 還在日本大阪和印度班加羅爾建設其他太陽能測試設施。後者將探索發展中國家的另一種有希望的太陽能選擇:太陽能灶具。
“在印度,你已經有太陽能烹飪裝置的市場,” Williams 指出。“我們認為這個市場將會增長。在世界大部分地區,小型、獨立的太陽能裝置——無論是用於烹飪還是水處理——都可能非常重要。”