Еволюція освітлення: від ламп розжарювання до світлодіодів
Лампочка розжарюванняреволюціонізував життя та роботу тих, хто мав доступ до електроенергії, але її неефективність-витрачаючи більшість енергії на тепло-не ставилася під сумнів до нафтового шоку 1970-х років. У відповідь уряди сприяли енергоефективності, а такі лідери галузі, як Philips і Osram, інвестували значні кошти в альтернативи, підкріплені законами про поступову ліквідацію марнотратних ламп.
Першою альтернативою була компактна люмінесцентна лампа (КЛЛ), яка в п’ять разів енергоефективніша за традиційні лампи розжарювання. Але споживачам не сподобалося його різке синьо-біле світіння та повільне-нагрівання. Галогенні лампи ненадовго служили заміною, але запропонували лише трохи кращу ефективність, ніж лампи розжарювання. Тоді світлодіоди з’явилися як-картина.
Світлодіоди мають великий потенціал для швидкого впровадження та скорочення викидів вуглецю. Вони виробляють світло миттєво, відповідають колірному спектру природного денного світла та виробляють мінімальне тепло-на відміну від ламп розжарювання, які витрачають до 95% енергії на тепло. Американська фірма Fairchild Optoelectronics випустила світлодіодний продукт ще в 1970-х роках, але світлодіоди залишалися дорогими нішевими продуктами протягом десятиліть. Лише у 2000 році, коли індустріально розвинені країни та країни, що розвиваються, встановили мінімальні стандарти продуктивності/ефективності та чіткі терміни відмови від неефективних лампочок, продажі повільно перемістилися на варіанти з низьким-енергоспоживанням.
Не дивно, що швидкість і масштаби впровадження світлодіодів залежать від країни через великі відмінності в політиці, економіці та доступі до енергії. Ще в 2015 році багато споживачів все ще чіплялися за традиційні лампи, вважаючи альтернативи галогенним лампам/лампам розжарювання невідповідними. Але останні роки принесли вражаючі покращенняв якості LED, дизайн, ціна та функціональність, що сприяє швидкому поширенню. Сьогодні світлодіоди коштують \\(2–\\)5, споживають на 90% менше енергії, ніж лампи розжарювання (включаючи галогени), і на 60% менше, ніж старі люмінесцентні лампи. До 2019 року вони становили ~46% світових продажів освітлювальних приладів, порівняно з 37% у 2018 році.
Поштовх уряду до прийняття LED
У 2005 році в Бразилії та Венесуелі-початок-урядових заходів щодо поступової відмови від неефективних ламп-, що є ключовим фактором зростання світлодіодів-. У 2009 році ЄС, Австралія та Швейцарія продовжили поетапне-відмову від використання світлодіодів. Зараз більшість урядів і компаній мають політику стимулювати використання світлодіодів, керуючись перевагами економії-енергії та вартості. США почали припиняти використання неефективних ламп у 2007 році (хоча адміністрація Трампа призупинила це у 2019 році), тоді як директива ЄС припинить продаж ламп розжарювання та галогенних ламп до кінця 2021 року.
Більш широка актуальність світлодіодного зростання
Світлодіоди показують, наскільки сильна, інтервенціоністська урядова політика може виключити неефективні та марнотратні продукти. Без такої політики галузям не вистачало б мотивації відмовлятися від застарілих технологій освітлення. Важливо, що це законодавство зазвичай зосереджується на вимогах до ефективності, а не на конкретних технологіях,-що дозволяють галузям розробляти рішення. Результатом стало постійне зниження галогенних ламп і ламп розжарювання, що принесло економію як підприємствам, так і споживачам.
Світлодіоди вже скорочують загальне споживання енергії освітленням: у 2018 році освітлення становило ~13% світового споживання енергії, а за поточних темпів впровадження очікується, що до 2030 року цей показник знизиться до 8%. Однак енергоефективність часто затьмарюється новими технологіями відновлюваних джерел енергії та потребує постійної підтримки. МЕА зазначає, що зростання енергоефективності у світі сповільнилося з 2015 року, але ефективність залишається критичною для скорочення загального споживання енергії.
Наразі освітлення становить 13% світового попиту на електроенергію та 5% щорічних глобальних викидів вуглецю (для контексту міжнародне судноплавство викидає 1,7%). Існує ще величезний потенціал для скорочення викидів,-пов’язаних з освітленням: деякі оцінки свідчать про те, що глобальний перехід на високо-ефективні світлодіоди може зменшити викиди CO₂ на 1,4 мільярда тонн, уникнувши потреби в будівництві 1250 нових електростанцій-великої перемоги для зменшення викидів вуглецю та якості повітря.
Світлодіоди також підкреслюють, наскільки швидко окупаються сміливі бізнес-рішення. Виробники ризикнули перейти від неефективного освітлення до світлодіодів. У 2006 році компанія Philips Lighting-отримала майже дві{4}}третини продажів від ламп розжарювання-вирішила натомість збільшити виробництво світлодіодів. Цей радикальний крок наштовхнувся на сильну опозицію всередині компанії та з боку акціонерів, але він досяг успіху: тепер під назвою Signify компанія входить до п’ятірки провідних світових виробників світлодіодів із приблизно 6 мільярдами фунтів стерлінгів річного доходу.
Крім того, зміна освітлення підкреслює важливість індивідуальних дій для скорочення викидів вуглецю. Навіть невеликий вибір, помножений на мільярди людей, дає величезний екологічний і фінансовий вплив. Передача заощаджень споживачам сприяє змінам капіталістичної системи. Крім ефективності та переваг для навколишнього середовища, світлодіоди економлять гроші споживачів: за оцінками Міністерства енергетики США, світлодіоди можуть скоротити споживання електроенергії в національному освітленні на 29% до 2025 року, заощадивши домогосподарствам приблизно 80 мільярдів фунтів стерлінгів на рахунках за електроенергію. У Великій Британії широке використання світлодіодів у домашніх умовах скоротило б рахунки за електроенергію на 2 мільярди фунтів стерлінгів і запобігло б викидам вуглецю на 8 мільйонів тонн. Початкові інвестиції в перехід на світлодіоди у Великій Британії окупаються лише за 3–4 місяці, і кожна домогосподарство може заощаджувати приблизно 40 фунтів стерлінгів на рік за повного впровадження.
Контекст і фон
Виникнення лампочки датується 1761 роком-раніше Вольти, коли Ебенезер Кіннерслі продемонстрував розжарювання від нагрітого дроту. Але лише в 1879 році Томас Алва Едісон запатентував електричну лампу, яка домінувала на ринку протягом майже двох століть. Він спритно купив патенти в інших винахідників, щоб розробити робочий продукт.
Лампа розжарювання змінила життя та роботу тих, хто має електрику. Його домінування в 19-му та 20-му століттях походить від відсутності конкуренції та падіння витрат. Як сказав Едісон: «Лише багаті зможуть палити свічки»; до 20-го століття використання штучного освітлення було в 100 000 разів більше, ніж у 18-му столітті.
Однак розробити ефективні довговічні-лампи було непросто. У 1920-х роках картель виробників під назвою "Phoebus" (включаючи дочірні компанії Osram, Philips і GE) змовився, щоб виробляти лампи з коротшим терміном служби, ніж раніше.
Швидко-в 21-е століття: як тільки стала очевидна переважна перевага світлодіодів, перехід до їх виробництва був напрочуд суперечливим-але обіцянка величезної економії енергії перемогла. Проникнення на ринок було повільнішим, ніж сподівалися прихильники світлодіодів, тому уряди втрутилися, щоб прискорити впровадження, збільшити виробництво світлодіодів і поступово відмовитися від неефективних ламп. Уряди мали додатковий стимул: витрати на громадське освітлення з’їдали значну частину муніципальних бюджетів. Наприклад, на громадське освітлення припадає 20–40% рахунків рад США за електроенергію.
Як і сподівалися, суворі державні закони та стандарти ефективності знизили ціни на світлодіоди, зробивши їх доступними для мільярдів і збільшивши частку ринку. Понад два десятиліття,світлодіодна лампочкавитрати впали більш ніж у 20 разів, а їх світловий потік (якість освітлення) покращився в 40 разів. Це не тільки заощадило гроші споживачів, але й допомогло урядам скоротити викиди вуглецю.
В Індії, наприклад, ринок світлодіодів зріс у 130-разів за п’ять років: з 5 мільйонів річних продажів у 2014 році до 670 мільйонів у 2018 році. Тепер світлодіоди заощаджують 30 терават-годин енергії на рік — цього достатньо, щоб забезпечити електроенергією 28 мільйонів індійських будинків або всю Данію протягом року. За той же період ціни на світлодіодні лампи впали з ~4,50 фунтів стерлінгів у 2014 році до 0,78 фунтів стерлінгів у 2019 році. Світлодіоди також зробили сонячне освітлення будинків дешевшим і ефективнішим в Індії, де багатьом людям бракує електроенергії.
У жаркому кліматі, наприклад в Індії, світлодіоди пропонують додаткову перевагу: вони зберігають прохолоду в будівлях. Лампи розжарювання витрачають 95% енергії на тепло, що робить приміщення некомфортними за й без того спекотної погоди-. Часто доводиться покладатися на неефективні, забруднюючі кондиціонери. Світлодіоди, навпаки, втрачають мало енергії як тепло, запобігаючи непотрібному нагріванню людей і простору.
Сприятливі фактори домінування світлодіодів
Ключовим фактором зростання LED стало падіння витрат. Завдяки інноваціям у виробництві освітлювальних приладів і великому-виробництву ціни на світлодіоди різко впали протягом десятиліть. Коли світлодіоди вперше почали випускати у Великій Британії, споживачі платили до 9 фунтів стерлінгів за лампочку-це зараз неможливо уявити, оскільки світлодіоди вартістю 1 фунт є звичайними. Ціни впали настільки швидко, що лампочка могла коштувати на £1 менше лише за рік.
Це падіння ціни сприяло зростанню світлодіодів двома способами: по-перше, поточні ціни роблять світлодіоди доступними майже для всіх споживачів, підвищуючи продажі та проникнення; по-друге, низькі витрати скорочують повернення інвестицій (ROI), за деякими оцінками, на 3–4 місяці. У деяких випадках рентабельність інвестицій може досягати 525%, хоча це залежить від таких змінних, як використання та витрати на електроенергію.
Чіткі державні закони та вказівки щодо ефективності, якості та поетапного{0}}відмови також відіграли велику роль. Щоб прискорити впровадження світлодіодів, уряди в усьому світі запровадили такі заходи, як мінімальні стандарти якості та ефективності. Ця політика поступово відмовилася від неефективних ламп і перевела виробництво на світлодіоди, створивши масштаб, необхідний для швидкого скорочення витрат. Відповідно до правил ЄС, 2021 рік може стати останнім роком продажу ламп розжарювання та галогенних ламп у Великобританії.
Зростання споживчого попиту на доступні-економні технології також підтримувало світлодіоди. Лампочки дозволяють людям зменшити споживання (шляхом заміни лампочок з коротким- терміном служби) і скоротити викиди без спеціальних знань чи великих інвестицій. Порівняно з галогенами, світлодіоди перевершують вартість: галогени служать ~2000 годин (приблизно два роки використання в середньому), тоді як світлодіоди служать 25 000 годин-забезпечуючи довгострокову-економію та зменшуючи відходи. Повне впровадження світлодіодів економить середньому домогосподарству 40 фунтів стерлінгів на рік. Для споживачів, підприємств і урядів ця економія-у поєднанні з падінням цін на світлодіоди-робить світлодіоди вибором за умовчанням.
Обсяг і докази
Американська фірма Fairchild Optoelectronics випустила світлодіодний продукт у 1970-х роках, але світлодіоди залишалися дорогими нішевими продуктами протягом десятиліть.
У 2006 році Philips Lighting (тоді вона отримувала ~2/3 продажів від ламп розжарювання) перейшла на масштабне виробництво світлодіодів; тепер під назвою Signify, це п’ятірка найкращих світових виробників світлодіодів із річним доходом ~6 мільярдів фунтів стерлінгів.
Світлодіоди служать ~25 000 годин, забезпечуючи -тривалу економію споживачів.
У 2005 році Бразилія та Венесуела почали виводити з експлуатації неефективні лампи; ЄС, Австралія та Швейцарія послідували у 2009 році.
США розпочали його поетапне-відмову в 2007 році (призупинено адміністрацією Трампа в 2019 році).
У 2018 році на освітлення припадало ~13% світового споживання електроенергії та 5% щорічних глобальних викидів вуглецю.
Сьогодні світлодіоди коштують \\(2–\\)5, споживають на 90% менше енергії, ніж лампи розжарювання (включаючи галогени), і на 60% менше, ніж старі люмінесцентні лампи.
Продажі світлодіодів зросли з 37% світових продажів освітлювальних приладів у 2018 році до 46% у 2019 році.
Більшість урядів і компаній мають політику збільшення використання світлодіодів, керуючись економією витрат і енергії.
Директива ЄС припинить продаж ламп розжарювання та галогенних ламп до 2021 року.
Глобальний перехід на високо-ефективні світлодіоди може скоротити викиди CO₂ на 1,4 мільярда тонн, уникнувши 1250 нових електростанцій.
За оцінками Міністерства енергетики США, до 2025 року світлодіоди можуть скоротити використання електроенергії для національного освітлення на 29%, заощадивши домогосподарствам приблизно 80 мільярдів фунтів.
У Великій Британії широке використання світлодіодів у домашніх умовах скоротило б рахунки за електроенергію на 2 мільярди фунтів стерлінгів і запобігло б викидам вуглецю на 8 мільйонів тонн.
Повне впровадження світлодіодів заощаджує середньостатистичній родині Великобританії ~40 фунтів стерлінгів на рік.
Разом ми робимо це краще.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Mobile/Whatsapp :(+86)18673599565
Електронна пошта:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Інтернет:www.benweilight.com
Додати: F Building, промислова зона Yuanfen, Longhua, район Bao'an, Шеньчжень, Китай
