Ta elektros lemputės akimirka: greitas perėjimas prie šviesos diodų ir itin{0}}efektyvių apšvietimo sprendimų
Kaitinamosios lemputės išradimas sukėlė drastiškus pokyčius žmonių, turinčių prieigą prie elektros, kasdieniame gyvenime ir darbe. Vis dėlto tik aštuntojo dešimtmečio naftos smūgių metu iškilo klausimų apie lemputės, kuri daugiausia energijos eikvoja kaip šilumą, efektyvumą. Vyriausybės siekė skatinti energijos vartojimo efektyvumą, o pramonės lyderiai, tokie kaip „Philips“ ir „Osram“, daug investavo į alternatyvų apšvietimą, paremtą įstatymais, kuriais siekiama palaipsniui atsisakyti neefektyvių lempučių.
Pirmasis rezultatas buvo kompaktinė fluorescencinė lemputė (CFL), kurios energijos efektyvumas buvo penkis kartus didesnis nei tradicinės kaitrinės lempos. Tačiau vartotojams nepatiko jo ryškiai mėlynas-baltas švytėjimas ir lėtas įšilimo{2}}laikas. Halogeninės lemputės trumpai tarnavo kaip pakaitalas, tačiau pasigirti tik šiek tiek geresniu efektyvumu nei standartinės kaitrinės lempos. Tada atsirado šviesos diodai,-žaidimą keičianti alternatyva.
Šviesos diodai turi didžiulį greito pritaikymo ir anglies emisijos mažinimo potencialą. Jie akimirksniu skleidžia šviesą, atitinka natūralios dienos šviesos spalvų spektrą ir skleidžia labai mažai šilumos – kitaip nei kaitrinės lempos, kurios išeikvoja iki 95 % energijos kaip šiluma. Amerikiečių įmonė Fairchild Optoelectronics pradėjoLED apšvietimo gaminysdar aštuntajame dešimtmetyje, tačiau šviesos diodai dešimtmečius išliko brangūs nišiniai daiktai. Tik 2000 m., kai pramoninės ir besivystančios šalys įvedė minimalius našumo ir efektyvumo standartus (kartu su griežtais terminais palaipsniui atsisakyti neefektyvių lempučių), pardavimai palaipsniui perėjo prie mažos-energijos galimybių.
Natūralu, greitis ir apimtisLED priėmimasskiriasi įvairiose šalyse, nes politika, ekonomika ir energijos prieinamumas labai skiriasi. Dar 2015 m. daugelis vartotojų dvejojo atsisakyti tradicinių lempučių, laikydami, kad alternatyvos halogenams ir kaitrinėms lempoms yra netinkamos. Tačiau pastaraisiais metais pastebimai pagerėjo šviesos diodų kokybė, dizainas, kaina ir funkcionalumas,{3}}kuris paskatino spartų jų panaudojimą. Šiandien šviesos diodai kainuoja \\(2–\\)5, sunaudoja iki 90 % mažiau energijos nei kaitrinės lempos (įskaitant halogenus) ir sunaudoja 60 % mažiau energijos nei senesnės fluorescencinės lempos. Iki 2019 m. šviesos diodai sudarė maždaug 46 % viso pasaulio apšvietimo pardavimo, o 2018 m. – 37 %.
Vyriausybės parama LED pritaikymui
Vyriausybė{0}}sumažino neefektyvių lempučių atsisakymą – tai labai svarbuLEDaugimas – prasidėjo 2005 metais Brazilijoje ir Venesueloje. 2009 m. Europos Sąjunga, Australija ir Šveicarija pradėjo savo etapą. Šiandien dauguma vyriausybių ir įmonių įgyvendina politiką, siekdamos paskatinti LED naudojimą, remdamosi jų kaštų ir energijos taupymo{4} potencialu. JAV pradėjo laipsniškai atsisakyti neefektyvių lempučių 2007 m. (nors Trumpo administracija sustabdė pastangas 2019 m.), o ES direktyva nutrauks pardavimą kaitrinėmis ir halogeninėmis lempomis iki 2021 m. pabaigos.
Platesnė LED pritaikymo svarba
Šviesos diodų atsiradimas rodo, kaip stipri, intervencinė vyriausybės politika gali palaipsniui atsisakyti neveiksmingų, švaistomų produktų. Be tokios politikos pramonės šakoms trūktų paskatų pereiti nuo pasenusių apšvietimo technologijų. Pažymėtina, kad šiame teisės akte daugiausia dėmesio skiriama efektyvumo reikalavimams, o ne įpareigojančioms konkrečias technologijas – leidžia pramonės šakoms kurti naujoves sprendimus. Dėl to nuolat mažėjo halogenų ir kaitinamųjų lempų, todėl įmonės ir vartotojai sutaupė išlaidas.
Šviesos diodai jau mažina bendrą energijos suvartojimą apšvietimui: 2018 m. apšvietimas sudarė apie 13 % viso pasaulio energijos suvartojimo, o pagal dabartinius naudojimo rodiklius tikimasi, kad iki 2030 m. šis skaičius sumažės iki 8 %. Tačiau energijos vartojimo efektyvumas dažnai atsisako naujų atsinaujinančių energijos šaltinių technologijų ir reikalauja nuolatinės paramos. Pasak TEA, nuo 2015 m. pasaulinis energijos vartojimo efektyvumo didinimas sulėtėjo, tačiau efektyvumas išlieka labai svarbus siekiant sumažinti bendrą energijos suvartojimą.
Šiuo metu apšvietimas sudaro 13 % pasaulinės elektros energijos poreikio ir 5 % metinės pasaulinės anglies dvideginio emisijos (kontekstu, tarptautinė laivyba išmeta 1,7 %). Vis dar yra didžiulis potencialas sumažinti su apšvietimu{4}}susijusią emisiją: kai kurie skaičiavimai rodo, kad per naktį perėjus prie didelio{5}}efektyvumo šviesos diodų, CO₂ išmetimas būtų sumažintas 1,4 mlrd. tonų, todėl nebereikėtų statyti 1 250 elektrinių – tai didžiulis laimėjimas tiek anglies dvideginio mažinimo, tiek oro kokybės požiūriu.
Šviesos diodai taip pat pabrėžiakaip drąsūs verslo sprendimai gali greitai pasiteisinti. Gamintojai rizikavo, kad neefektyvų apšvietimą perkeltų į šviesos diodus. 2006 m. „Philips Lighting“ (tuo metu beveik du trečdalius pardavimų gaudavo iš kaitrinių lempų) nusprendė atsisakyti kaitrinių lempų ir padidinti šviesos diodų gamybą – tai radikalus pasirinkimas, kuris susidūrė su dideliu įmonės ir akcininkų pasipriešinimu. Šis žingsnis galiausiai pavyko: dabar pervadinta „Signify“, įmonė patenka tarp penkių geriausių pasaulio LED gamintojų, kurios metinės pajamos siekia apie 6 mlrd.
Be to, apšvietimo perėjimas pabrėžia individualių veiksmų svarbą mažinant anglies dvideginio išmetimą. Netgi nedideli asmeniniai pasirinkimai, padauginami tarp milijardų žmonių, daro didžiulį poveikį aplinkai ir finansiškai. Sutaupytų lėšų perdavimas vartotojams padeda paskatinti pokyčius kapitalistinėje sistemoje. Be energijos vartojimo efektyvumo ir naudos aplinkai, šviesos diodai leidžia žymiai sutaupyti sąnaudų: JAV Energetikos departamentas apskaičiavo, kad šviesos diodai iki 2025 m. gali sumažinti nacionalinio apšvietimo energijos suvartojimą 29 %, todėl namų ūkiai sutaupys apie 80 mlrd. Jungtinėje Karalystėje plačiai paplitęs LED naudojimas namuose sumažintų 2 milijardus svarų sterlingų nuo sąskaitų už energiją ir išvengtų 8 milijonų tonų anglies dvideginio išmetimo. Pradinė investicija į perėjimą prie šviesos diodų Jungtinėje Karalystėje paprastai atsiperka per 3–4 mėnesius, o kiekvienas namų ūkis galėtų sutaupyti vidutiniškai 40 GBP per metus, jei jis bus visiškai pritaikytas.
Kontekstas ir fonas
Lemputės šaknys tęsiasi toliau nei Volta iki 1761 m., kai Ebenezeris Kinnersley pademonstravo įkaitimą nuo įkaitusios vielos. Tačiau tik 1879 m. Thomas Alva Edisonas užpatentavo elektrinę lempą, kuri rinkoje dominuotų beveik du šimtmečius – gudriai įsigijęs patentus iš kitų išradėjų, kad sukurtų funkcionalų produktą.
Kaitrinė lemputė pakeitė žmonių, turinčių elektrą, gyvenimą ir darbą. Jos dominavimas XIX ir XX amžiuje atsirado dėl konkurencijos stokos ir mažėjančių išlaidų. Kaip garsiai numatė Edisonas: „Tik turtingieji galės deginti žvakes“; iki XX amžiaus dirbtinės šviesos suvartojimas buvo 100 000 kartų didesnis nei XVIII amžiuje.
Tačiau efektyvių, ilgai veikiančių{0}} lempučių kūrimas nebuvo sklandus. 1920-aisiais gamintojų kartelis pavadinimu „Phoebus“ (įskaitant „Osram“, „Philips“ ir „General Electric“ dukterines įmones) susitarė gaminti lemputes, kurių tarnavimo laikas yra trumpesnis nei buvo anksčiau.
Greitai į priekį-į XXI amžių: kai paaiškėjo didžiulis šviesos diodų pranašumas, perėjimas prie jų gamybos buvo stebėtinai ginčytinas, tačiau galiausiai nugalėjo pažadas sutaupyti daug energijos. Skverbtis į rinką buvo lėtesnė, nei tikėjosi šviesos diodų šalininkai, todėl reikėjo vyriausybės įsikišimo, kad būtų paspartintas diegimas, padidinta LED gamyba ir palaipsniui atsisakyta neefektyvių lempučių. Vyriausybės turėjo papildomos motyvacijos: viešajam apšvietimui skirtos išlaidos sunaudojo didelę savivaldybių biudžeto dalį. Pavyzdžiui, viešasis apšvietimas sudaro 20–40 % JAV tarybų sąskaitų už elektrą.
Kaip ir buvo numatyta, griežti vyriausybės teisės aktai ir efektyvumo standartai sumažino LED kainas, todėl jos tapo prieinamos milijardams ir padidino skverbimąsi į rinką. Per du dešimtmečius LED lempučių kaina sumažėjo daugiau nei 20 kartų, o jų šviesos srautas (apšvietimo kokybė) pagerėjo 40 kartų. Tai ne tik sutaupė vartotojų pinigų, bet ir padėjo vyriausybėms sumažinti anglies dvideginio išmetimą.
Pavyzdžiui, Indijoje LED rinka per penkerius metus išaugo 130 -kartų: nuo 5 mln. metinių pardavimų 2014 m. iki 670 mln. 2018 m. Šviesos diodai dabar kasmet sutaupo 30 teravatvalandžių energijos – užtenka 28 mln. Indijos namų arba visos Danijos šalies per metus. Per tą patį laikotarpį LED lempučių kainos nukrito nuo maždaug 4,50 GBP 2014 m. iki 0,78 GBP 2019 m. Šviesos diodai taip pat padarė saulės namų apšvietimo sistemas pigesnes ir efektyvesnes Indijoje, kur daugeliui trūksta prieigos prie tinklo.
Karštame klimate, pavyzdžiui, Indijoje, šviesos diodai suteikia papildomos naudos: padeda išlaikyti pastatus vėsų. Kaitinamosios lempos išeikvoja 95 % energijos kaip šiluma, todėl patalpos tampa nepatogios ir taip tvankiu oru, todėl dažnai reikia pasikliauti neefektyviais, teršiančiais oro kondicionieriais. Šviesos diodai, priešingai, praranda minimalią energiją kaip šilumą, užkertant kelią nereikalingam žmonių ir patalpų šildymui.
LED dominavimo veiksniai
Pagrindinis LED augimo veiksnys buvo mažėjančios išlaidos. Dėl apšvietimo gamybos naujovių ir didelio masto-gamybos LED kainos per dešimtmečius smuko. Kai šviesos diodai pirmą kartą buvo pristatyti JK, vartotojai mokėjo iki 9 GBP už lemputę – šiandien tai neįsivaizduojama, o dabar įprastos šviesos diodai kainuoja 1 GBP. Kainos nukrito taip greitai, kad vos per metus lemputė gali kainuoti £1 pigiau.
Šis kainų mažėjimas paskatino šviesos diodų augimą dviem pagrindiniais būdais: pirma, dėl dabartinių kainų šviesos diodai tampa prieinami beveik visiems vartotojams, o tai padidina pardavimą ir skverbimąsi; antra, mažos sąnaudos sutrumpina investicijų grąžą (IG), kai kuriais skaičiavimais, ji siekia 3–4 mėnesius. Kai kuriais atvejais IG gali siekti 525%, nors tai priklauso nuo kintamųjų, pvz., naudojimo ir elektros sąnaudų.
Aiškūs vyriausybės teisės aktai ir rekomendacijos dėl efektyvumo, kokybės ir laipsniško{0}}pašalinimo taip pat suvaidino svarbų vaidmenį. Siekdamos paspartinti šviesos diodų naudojimą, vyriausybės visame pasaulyje įdiegė tokias priemones kaip minimalūs kokybės ir efektyvumo standartai. Taikant šią politiką buvo palaipsniui atsisakyta neefektyvių lempučių, o gamybos pajėgumai perkeliami į šviesos diodus, todėl atsirado mastas, reikalingas norint greitai sumažinti išlaidas. Remiantis ES taisyklėmis, 2021 m. gali baigtis kaitrinių ir halogeninių lempučių prekyba JK.
Didėjanti vartotojų paklausa dėl prieinamų{0}ekonominių technologijų, taip pat palaiko šviesos diodus. Lemputės leidžia žmonėms sumažinti suvartojimą (pakeičiant trumpo veikimo{2}} lemputes) ir išmetamųjų teršalų kiekį be specialių žinių ar didelių investicijų. Palyginti su halogenais, šviesos diodai pasižymi didele kaina: halogenai veikia apie 2 000 valandų (vidutiniškai naudojami maždaug dveji metai), o šviesos diodai – 25 000 valandų, todėl sutaupoma ilgalaikė- ir sumažėja atliekų kiekis. Visiškai įdiegus LED, vidutinis namų ūkis sutaupo 40 GBP per metus. Dėl šių sutaupytų išlaidų ir mažėjančių LED kainų šviesos diodai tampa numatytuoju pasirinkimu vartotojams, įmonėms ir vyriausybėms.
Taikymo sritis ir įrodymai
Amerikiečių gamintojas Fairchild Optoelectronics aštuntajame dešimtmetyje pristatė LED apšvietimo gaminį, tačiau šviesos diodai dešimtmečius išliko brangūs nišos elementai.
2006 m. „Philips Lighting“ (tuomet apie 2/3 pardavimų gaudavo iš kaitrinių lempų) perėjo prie mastelio LED gamybos; dabar pervadinta į „Signify“ ir yra tarp 5 geriausių pasaulinių LED gamintojų, kurių metinės pajamos yra ~6 mlrd.
Šviesos diodai veikia apie 25 000 valandų, todėl vartotojai sutaupo ilgalaikių-tarpių.
Brazilija ir Venesuela pradėjo laipsniškai atsisakyti neefektyvių lempučių 2005 m.; ES, Australija ir Šveicarija sekė 2009 m.
JAV pradėjo savo etapą-2007 m. (2019 m. jį sustabdė Trumpo administracija).
2018 m. apšvietimas sudarė ~13 % viso pasaulio elektros suvartojimo ir 5 % metinės pasaulinės anglies dvideginio emisijos.
Šiandien šviesos diodai kainuoja \\(2–\\)5 ir sunaudoja 90 % mažiau energijos nei kaitrinės lempos (įskaitant halogenus) ir 60 % mažiau nei senos fluorescencinės lempos.
LED pardavimai išaugo nuo 37 % pasaulinio apšvietimo pardavimo 2018 m. iki 46 % 2019 m.
Dauguma vyriausybių ir įmonių dabar taiko politiką, kuria skatinamas šviesos diodų diegimas, skatinamas sąnaudų ir energijos taupymo.
ES direktyva nutrauks kaitrinių ir halogeninių lempučių pardavimą iki 2021 m.
Pasaulinis perėjimas prie didelio{0}}efektyvumo šviesos diodų gali sumažinti CO₂ išmetimą 1,4 mlrd. tonų, todėl nebereikės 1 250 naujų elektrinių.
JAV Energetikos departamentas apskaičiavo, kad šviesos diodai iki 2025 m. gali sumažinti nacionalinio apšvietimo energijos suvartojimą 29 proc., todėl namų ūkiai sutaupytų maždaug 80 mlrd.
Jungtinėje Karalystėje plačiai paplitęs šviesos diodų naudojimas namuose sumažintų 2 milijardus svarų sterlingų nuo energijos sąskaitų ir užkirstų kelią 8 milijonams tonų anglies išmetimo.
Visiškai pritaikius LED, vidutinis JK namų ūkis sutaupo ~40 GBP per metus.
Šis atvejo tyrimas iš pradžių buvo paskelbtas „Nesta“.svetainę čia.
Kartu mes tai darome geriau.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd.
Mobilusis / WhatsApp: (+86)18673599565
El. paštas: bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Tinklalapis:www.benweilight.com
Pridėti: F pastatas, Yuanfen pramoninė zona, Longhua, Bao'an rajonas, Šendženas, Kinija
