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坑渠蓋光伏發電 供檢測器測毒氣

【明報專訊】工人進入地下管道工作時,因為吸入有毒氣體而死亡的意外時有所聞。雖說政府和業界早就有相關指引,但實際運作上,仍然經常有裝備和訓練不足的問題。有本地公司想出,在坑渠蓋下方安裝氣體檢測器、無線網絡晶片和鋰電池,在上方安裝太陽能光伏板,有關數據傳送至手機上顯示,可以隨時得知管道內是否安全,這個解決方案現正開始試用和評估。若效果理想,相信未來會有很大需求。

明報記者 薛偉傑

攝影 曾憲宗

甲級能源有限公司(A-Grade Energy Limited)首席執行官林偉全表示,公司成立於2022年,主要提供各種光伏建築一體化(BIPV)產品和解決方案,現為科技園培育公司。一年多前,有一家顧問公司找上門希望獲得協助,因他們接下一個政府部門的生意,研發一種「智能坑渠蓋」可以時刻檢測渠內是否有甲烷、硫化氫等危險氣體,並透過智能手機來顯示有關濃度,令需要進入渠道內工作的工人更加安全和方便。

顧問公司的設計是在坑渠蓋的下方安裝氣體檢測器、無線網絡晶片和鋰電池,但在研發過程中發覺可能要經常換鋰電池,恐怕難以實用化。甲級能源想出,可以在渠蓋的上方安裝太陽能光伏板,來向渠蓋下方的鋰電池充電,這樣可以將更換鋰電池的時間至少延長至兩年或以上,所以開始雙方的合作。

已解決供電防滑防撞防水問題

不過,這個構思實行起來也要解決好幾個難題。首先是不能讓太陽能光伏板直接外露,否則可能會被路人踩爛。為此,需要在太陽能光伏板的上方加上一層強化玻璃。但強化玻璃的表面光滑,不符合政府部門對於坑渠蓋表面的嚴格防滑要求。結果,該公司首席技術官和首席產品官想出,除了使用凹凸模具來製造強化玻璃外,還在表面加上特製的塗層和顆粒,才能令它達到德國制定的地板建材防滑標準DIN51130中的R12級。單是強化玻璃的模具,試了約10個才滿意。

至於太陽能光伏板,亦不是用一般發電廠或屋頂常用的單晶硅或多晶硅光伏板,而是用近年新興的碲化鎘(CdTe)薄膜光伏板。首席技術官李孝謙解釋,單晶硅和多晶硅光伏板優點是轉化率高,但在弱光環境,尤其是只有路燈等人造光線照射時,單晶硅和多晶硅光伏板不能發電。而且,由於結構關係,單晶硅和多晶硅光伏板被塵埃等遮擋時,它們損失的發電功率,會遠高於被遮蓋地方所佔的面積比例。但CdTe光伏板被塵埃等遮擋時,損失的發電功率,只等於被遮蓋地方所佔的面積比例,而且在弱光環境也能夠發電。

此外,CdTe薄膜可以塗覆在各種載體上,包括玻璃、金屬片、塑膠等,比較適合應用在渠蓋和地磚等建材上。2020年底,商用CdTe光伏板轉化率平均約18%,雖然暫時及不上單晶硅和多晶硅光伏板,但已比舊式薄膜光伏板高得多。所以,他們綜合各種因素考慮,覺得在市區環境中,智能坑渠蓋表面較適合安裝CdTe光伏板。此外,要在坑渠蓋下方安裝氣體檢測器、無線網絡晶片和鋰電池等,也必須解決防水問題。

現與政府部門試用 研同類功能產品

經過一年多研發,原則上兩者已解決所有技術問題,本月中已有10個智能坑渠蓋安裝在九龍灣某政府部門附近,開始試用。林偉全強調,那是原位替換原來坑渠蓋,不論形狀還是長闊,都做到完全相同,政府部門毋須為了安裝智能坑渠蓋,額外開展其他工程。他相信,智能坑渠蓋未來有很大潛在需求,因為多個政府部門和幾家公用事業不時進行地下工程。待上述政府部門完成試用計劃後,公司就會和其他公用事業商討是否可以合作。

另一個政府部門得知該公司解決了智能坑渠蓋的供電問題後,早前亦主動提出希望公司能夠提供具有光伏發電功能的玻璃欄杆和地磚,用來為附近LED燈供電。本文執筆時,公司正為該政府部門安裝幾片CdTe光伏發電玻璃欄杆;CdTe光伏發電地磚會在12月完成安裝和開始試用。

林偉全表示,最近已和幾個地產商或承建商會面,他們對於在一些人行道安裝光伏發電玻璃上蓋,也表示有興趣。

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