在日本，漂浮的太阳能电池板通过生成设计导航复杂的地形
- 随着全球对碳中和的需求不断增长，漂浮式光伏发电正在蓬勃发展。
- 漂浮式太阳能由于占地面积小，是地面安装太阳能电池板的一种有吸引力的替代品。
- 屡获殊荣的工业设计师Satoshi Yanagisawa受一家推广可再生能源的日本公司的委托，规划和设计了一种用于水上太阳能发电的漂浮机构。
- 生成式设计为公司和设计师提供了机会，以最少的人力来比较浮动太阳能基础设施的广泛和多样化的选择。
随着对碳中和需求的增长，浮动光伏发电(或浮动太阳能)已经成为可持续发展对话的重要组成部分，这是有充分理由的。浮动光伏系统有两个用途:发电和蓄水。它们对环境的影响很小，因为它们的足迹最小，前提是所使用的水源没有水生生物。
浮动光伏系统不会受到树木和其他植物的阻碍，使他们全天都能直接获得阳光。此外，水有冷却作用，这使得太阳能电池板更有效率。年轻的浮动光伏市场的标准仍在制定中，但采用正在迅速扩大，特别是在传统的安装面板不可用的领域。它还与全球的净零排放承诺保持一致;日本这样的国家已经通过了承诺到2050年实现净零排放的法律。
保护开放空间——用水代替
日本拥有光伏系统良好照明的土地有限，即使在山区也是如此。在确实存在森林的地方，必须清除大规模的山地森林，这与零碳倡议是相悖的。
日本工业设计师柳泽聪(Satoshi Yanagisawa)对在多山、倾斜的土地上进行太阳能发电可能带来的生态风险并不陌生。他说:“在日本，由于树木被砍伐，在山坡和类似地点建造太阳能系统正变得越来越成问题。”“砍伐自然的绿色资源来建造应该有益于环境的东西完全是无稽之谈。我们需要停止将土地用于电力能源项目。水更可靠。”
三重底线设计工作室
Yanagisawa是东京设计工作室的负责人三重底线．他的工作室专注于从功能性室内设计产品到可持续机器和可大规模生产的基础设施的混合模式。beplay官网客服电话作为一名设计师，柳泽明天生就被赏心悦目的形状和线条所吸引。但作为一名工程师，他认为物品应该始终具有实用功能，并且应该易于商业化。在这两种情感之间找到平衡是一种持续的追求。
Yanagisawa来自日本，他在英国上大学，学习设计工程和材料工程，专注于产品设计和可持续家具。生成设计——它使用人工智能驱动的算法来生成广泛的设计选项，远远超出了人类团队的能力，这在早期就吸引了他，并创造了许多机会来磨练他的手艺，探索实际的解决方案。
Yanagisawa的产品组合包括从LED吊灯到具有物联网功能的3d打印公路自行车，这为他赢得了2016年的CES创新奖。他还参与了2019年iF设计大奖电装发动机控制单元(ECU)，该公司使用生成式设计将汽车ECU的重量减少至少12%。他最近的成就是一种用于在水上产生太阳能的漂浮装置，Yanagisawa和一个五人小组只用了六个月就完成了这个项目。他估计，如果没有战略性地应用生成设计，这个过程将需要两年多的时间融合360年．
大型可持续发展项目的生成设计和人工智能
日本的一个总承包商被雇来开发一种用于光伏系统的新型浮子，但他没有大规模生产的知识或背景，无法在最后期限前完成，所以Yanagisawa被请来发挥他的专业知识。
承包商已经在员工培训上花费了很多时间和很大一部分预算，并寻求一种避免从零开始的方法。一个项目的利益相关者知道柳泽的工作，并认为他的背景与任务相符。
当时，Yanagisawa正在与一个非常小的团队合作，并在早期决定传统的设计和测试方法是不够的，因为客户只有15个月的时间来完成整个项目。许多浮动光伏系统已经被开发出来，但实际的浮动还没有标准化，需要从头开始设计。Yanagisawa应用了生成式设计，根据假设所需的强度，迅速推出了500个具有最小和最佳壁厚的浮子形状选项。
Yanagisawa说:“即使有了500个解决方案，我们也意识到我们需要修改一些东西来满足某些标准。“我们必须根据负责生产的工厂工程师的反馈对概念模型进行修改。该过程被称为“DFM”(制造设计)或“MVT”(批量生产验证测试)，这通常是批量生产产品的强制要求。beplay官网客服电话我们还需要避免专利冲突问题，因为世界上已经有两家主要公司在做浮动光伏系统——一家法国公司和一家中国公司。”
与漂浮式太阳能系统相关的法律、法规和标准还没有完全制定出来，因此，Satoshi和他的团队在充分研究了陆基发电设备、漂浮体和其他领域的锚的现有标准以及水污染标准的基础上，建立了他们自己的浮子标准。在整合必要的功能设计元素的同时，他们将500个选项缩小到几个，并最终确定了最终设计。
香川漂浮试验
Yanagisawa和他的团队完成设计原型后，他们需要在合适的位置测试设备。他们选择了香川县——日本四国岛东北部的一个以农业闻名的县。香川的土壤肥沃，有利于农作物生产，为了弥补很少的雨水，当地人发展了自己的自给自足水的供应．
为了验证浮标的功能，与当地农业企业合作，在香川建立了一个测试设施。在这里，他们开始自己发电为设施供电。计算机辅助工程(CAE)专家Misao Mizuno是结构分析和流体动力学方面的专家，他在整个测试阶段都得到了帮助。他通过仿真来分析模型是否满足特定的性能要求。
Yanagisawa说:“计算机模拟加快了开发过程，还有助于减少验证工作的浪费，因为它减少了物理测试的需要。”“最初的计划是对实际产品进行5到6个月的测试，但由于Misao可以在模拟环境中复制大部分测试，所以时间缩短到2个月。”
经过两个月的测试，柳泽的花车通过了测试，并获准大规模生产。Yanagisawa说:“我们的系统一直在工作。“目前，这种技术只出现在亚洲的一些领域，因为目前还没有全球标准化的安全法规，但一些欧洲公司对此感兴趣。”
光伏发电仍然是一个新兴市场，公司必须通过一些新的法规来证明投资市场规模的合理性，但势头肯定是有的。生成式设计为快速原型设计和测试浮动太阳能提供了所有类型的机会;主流的接受可能即将到来。
人类-人工智能协作
随着越来越多的人口使用地球上更多的空间，像柳泽的花车这样的开箱即用的解决方案可能会对可持续发展产生巨大影响。他说:“最初，我是一名设计师，我想做出漂亮、干净的东西。”他希望在人工智能和生成设计中看到更好的风格转换。
Yanagisawa说:“目前，生成式设计专注于提出基于机械性能、价格等的质量和结构优化模型。”“它不是在做美学上的决定，而只是利用预先给定的元认知来满足特定条件下建立的机械和功能需求。人工智能的答案可能看起来是脱节的，但要真正成功地与人工智能合作，我们需要正确理解他们使用的设计语言，并将其转化为我们自己的语言。”
Yanagisawa还希望解决为海洋创造浮动太阳能的问题。当然，使用基于海上的光伏系统，有一些极端的因素需要应对，包括海平面上升，恶劣的条件，以及漂浮物可能对生物多样性的影响。也许生成式设计能够在这个领域找到环境友好的解决方案。人类和人工智能之间的合作是一个令人兴奋的领域，当他们能够在彼此的优势基础上发展时，可能性是无限的。