Ten moment związany z żarówką: szybkie przejście w stronę diod LED i ultra-wydajnych rozwiązań oświetleniowych
Wynalezienie żarówki spowodowało drastyczne zmiany w codziennym życiu i pracy ludzi mających dostęp do prądu. Jednak dopiero w latach 70. XX w., po szoku naftowym, pojawiły się pytania dotyczące wydajności żarówki, która marnuje większość energii w postaci ciepła. Rządy zaczęły promować efektywność energetyczną, podczas gdy liderzy przemysłowi, tacy jak Philips i Osram, intensywnie inwestowali w oświetlenie alternatywne, korzystając z przepisów mających na celu wycofywanie nieefektywnych żarówek.
Pierwszym rezultatem była kompaktowa żarówka fluorescencyjna (CFL), która zapewniała pięciokrotnie większą efektywność energetyczną w porównaniu z tradycyjnymi żarówkami. Jednak konsumentom nie podobała się jego surowa, niebieska-biała poświata i powolny-czas nagrzewania. Żarówki halogenowe przez krótki czas służyły jako zamiennik, ale charakteryzowały się jedynie nieco lepszą wydajnością niż standardowe żarówki. Potem pojawiły się diody LED,-alternatywa zmieniająca zasady gry.
Diody LED mają ogromny potencjał szybkiego wdrożenia i redukcji emisji gazów cieplarnianych. Wytwarzają światło natychmiast, dopasowują się do spektrum kolorów naturalnego światła dziennego i wytwarzają bardzo mało ciepła – w przeciwieństwie do żarówek, które marnują do 95% energii w postaci ciepła. Amerykańska firma Fairchild Optoelectronics uruchomiłaProdukt oświetleniowy LEDjuż w latach 70. XX wieku, ale diody LED przez dziesięciolecia pozostawały drogimi produktami niszowymi. Dopiero w 2000 r., kiedy zarówno kraje uprzemysłowione, jak i rozwijające się wprowadziły minimalne standardy wydajności i efektywności (wraz z rygorystycznymi terminami wycofania nieefektywnych żarówek), sprzedaż stopniowo przesunęła się w stronę opcji nisko-energetycznych.
Oczywiście szybkość i zakresAdopcja diod LEDróżnią się w zależności od kraju, ponieważ polityki, gospodarka i dostęp do energii znacznie się od siebie różnią. Jeszcze w 2015 roku wielu konsumentów wahało się przed rezygnacją z tradycyjnych żarówek, uznając alternatywy dla halogenów i żarówek za niewystarczające. Jednak w ostatnich latach diody LED uległy znacznej poprawie pod względem jakości, wzornictwa, ceny i funkcjonalności,-co spowodowało szybki wzrost ich wykorzystania. Obecnie diody LED kosztują \\(2–\\)5, zużywają do 90% mniej energii niż żarówki (w tym halogeny) i zużywają o 60% mniej energii niż starsze oświetlenie fluorescencyjne. Do 2019 r. diody LED stanowiły około 46% światowej sprzedaży oświetlenia, w porównaniu z 37% w 2018 r.
Wsparcie rządowe na rzecz wdrożenia diod LED
Rząd-nawoływał do wycofania nieefektywnych żarówek – co było dla nas niezwykle istotnePROWADZONYwzrostu – rozpoczął się w 2005 roku w Brazylii i Wenezueli. W 2009 r. Unia Europejska, Australia i Szwajcaria same-wycofały się. Obecnie większość rządów i firm wdraża polityki mające na celu zwiększenie stosowania diod LED, czerpiąc z ich potencjału w zakresie-oszczędności kosztów i energii. Stany Zjednoczone rozpoczęły wycofywanie nieefektywnych żarówek w 2007 r. (choć administracja Trumpa zawiesiła to w 2019 r.), natomiast dyrektywa UE zakończy sprzedaż żarówek i halogenów do końca 2021 r.
Szersze znaczenie zastosowania diod LED
Rozwój diod LED pokazuje, jak zdecydowana, interwencyjna polityka rządu może wycofywać nieefektywne i marnotrawne produkty. Bez takiej polityki branża nie miałaby motywacji do wyjścia poza przestarzałe technologie oświetleniowe. Warto zauważyć, że przepisy te zazwyczaj skupiają się na wymogach w zakresie wydajności, a nie narzucaniu konkretnych technologii, umożliwiając branżom wprowadzanie innowacyjnych rozwiązań. Rezultatem jest stały spadek liczby halogenów i żarówek, co przynosi oszczędności zarówno przedsiębiorstwom, jak i konsumentom.
Diody LED już zmniejszają całkowite zużycie energii na oświetlenie: w 2018 r. oświetlenie stanowiło około 13% światowego zużycia energii, a przy obecnym wskaźniku wykorzystania oczekuje się, że do 2030 r. odsetek ten spadnie do 8%. Jednak efektywność energetyczna często schodzi na dalszy plan nowych technologii odnawialnych i wymaga konsekwentnego wsparcia. Według IEA poprawa globalnej efektywności energetycznej uległa spowolnieniu od 2015 r., a mimo to efektywność pozostaje kluczowa dla ograniczenia całkowitego zużycia energii.
Oświetlenie odpowiada obecnie za 13% światowego zapotrzebowania na energię elektryczną i 5% rocznej globalnej emisji dwutlenku węgla (w kontekście żegluga międzynarodowa emituje 1,7%). Nadal istnieje ogromny potencjał ograniczenia emisji-z oświetlenia: niektóre szacunki sugerują, że globalne przejście z dnia na dzień na-wysokowydajne diody LED mogłoby zmniejszyć emisję CO₂ o 1,4 miliarda ton, eliminując potrzebę budowy 1250 elektrowni – co stanowi ogromną korzyść zarówno pod względem redukcji emisji dwutlenku węgla, jak i jakości powietrza.
Diody LED również podkreślająjak odważne decyzje biznesowe mogą szybko się opłacić. Producenci podjęli ryzyko i przenieśli produkcję z nieefektywnego oświetlenia na diody LED. W 2006 roku firma Philips Lighting (wówczas osiągająca prawie dwie-trzeciej sprzedaży ze źródeł żarowych) zdecydowała się odejść od żarówek i zwiększyć produkcję diod LED – radykalny wybór spotkał się z silnym sprzeciwem wewnątrz firmy i ze strony akcjonariuszy. Posunięcie ostatecznie się powiodło: firma, której nazwa została zmieniona na Signify, plasuje się wśród pięciu największych światowych producentów diod LED, a jej roczne przychody wynoszą około 6 miliardów funtów.
Dodatkowo zmiana oświetlenia podkreśla znaczenie indywidualnych działań w ograniczaniu emisji gazów cieplarnianych. Nawet drobne osobiste wybory, pomnożone wśród miliardów ludzi, mają ogromny wpływ na środowisko i finanse. Przekazywanie oszczędności konsumentom pomaga napędzać zmiany w systemie kapitalistycznym. Oprócz efektywności energetycznej i korzyści dla środowiska, diody LED zapewniają znaczne oszczędności: Departament Energii Stanów Zjednoczonych szacuje, że diody LED mogą zmniejszyć zużycie energii na oświetlenie w kraju o 29% do 2025 r., oszczędzając gospodarstwom domowym około 80 miliardów funtów na rachunkach za energię elektryczną. W Wielkiej Brytanii powszechne zastosowanie diod LED w domach zmniejszyłoby rachunki za energię o 2 miliardy funtów i zapobiegłoby emisji gazów cieplarnianych o 8 milionów ton. Początkowa inwestycja polegająca na przejściu na diody LED w Wielkiej Brytanii zwraca się zazwyczaj w ciągu 3–4 miesięcy, a przy pełnym przyjęciu każde gospodarstwo domowe mogłoby zaoszczędzić średnio 40 funtów rocznie.
Kontekst i tło
Korzenie żarówki sięgają dalej niż Volta, do roku 1761, kiedy Ebenezer Kinnersley zademonstrował żarzenie się od nagrzanego drutu. Ale dopiero w 1879 roku Thomas Alva Edison opatentował lampę elektryczną, która zdominowała rynek przez prawie dwa stulecia – po sprytnym zdobyciu patentów od innych wynalazców w celu opracowania funkcjonalnego produktu.
Żarówka zrewolucjonizowała życie i pracę osób korzystających z prądu. Jego dominacja w XIX i XX w. wynikała z braku konkurencji i spadających kosztów. Jak słynnie przepowiedział Edison: „Tylko bogaci będą mogli palić świece”; w XX wieku zużycie sztucznego światła było 100 000 razy większe niż w XVIII wieku.
Jednak opracowanie wydajnych,-trwałych żarówek nie przebiegało gładko. W latach dwudziestych XX wieku kartel producentów o nazwie „Phoebus” (obejmujący spółki zależne Osram, Philips i General Electric) zmówił się, aby produkować żarówki o krótszej żywotności niż wcześniej dostępne.
Szybko-przenieśmy się do XXI wieku: kiedy zdecydowana wyższość diod LED stała się jasna, przejście na ich produkcję było zaskakująco kontrowersyjne, ale ostatecznie zwyciężyła obietnica ogromnych oszczędności energii. Penetracja rynku była wolniejsza, niż oczekiwali zwolennicy diod LED, co wymagało interwencji rządu w celu przyspieszenia przyjęcia, zwiększenia produkcji diod LED i wycofania nieefektywnych żarówek. Rządy miały dodatkową motywację: koszty oświetlenia publicznego pochłaniały dużą część budżetów gmin. Na przykład oświetlenie publiczne stanowi 20–40% rachunków za energię elektryczną pobieranych przez władze samorządowe Stanów Zjednoczonych.
Zgodnie z zamierzeniami rygorystyczne przepisy rządowe i standardy wydajności obniżyły ceny diod LED, czyniąc je dostępnymi dla miliardów i zwiększając penetrację rynku. W ciągu dwóch dekad koszty żarówek LED spadły ponad 20-krotnie, a ich strumień świetlny (jakość oświetlenia) poprawił się 40-krotnie. Nie tylko pozwoliło to konsumentom zaoszczędzić pieniądze, ale także pomogło rządom zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych.
Na przykład w Indiach rynek diod LED wzrósł 130-w ciągu pięciu lat: z 5 milionów rocznej sprzedaży w 2014 r. do 670 milionów w 2018 r. Diody LED zapewniają obecnie 30 terawatogodzin rocznej oszczędności energii – co wystarczy, aby zasilić 28 milionów indyjskich domów lub całą Danię przez rok. W tym samym okresie ceny żarówek LED spadły z około 4,50 funta w 2014 r. do 0,78 funta w 2019 r. Dzięki diodom LED systemy oświetlenia słonecznego w domach stały się tańsze i wydajniejsze w Indiach, gdzie wiele osób nie ma dostępu do energii elektrycznej z sieci.
W gorącym klimacie, takim jak Indie, diody LED oferują dodatkową korzyść: pomagają utrzymać chłód w budynkach. Żarówki marnują 95% energii w postaci ciepła, sprawiając, że pomieszczenia stają się niewygodne przy i tak już dusznej pogodzie, co często zmusza do korzystania z nieefektywnych i zanieczyszczających środowisko klimatyzatorów. Z kolei diody LED tracą minimalną ilość energii w postaci ciepła, zapobiegając niepotrzebnemu nagrzewaniu ludzi i przestrzeni.
Czynniki umożliwiające dominację diod LED
Głównym czynnikiem wzrostu LED są spadające koszty. Dzięki innowacjom w produkcji oświetlenia i produkcji-na dużą skalę ceny diod LED gwałtownie spadły na przestrzeni dziesięcioleci. Kiedy diody LED zostały po raz pierwszy wprowadzone na rynek w Wielkiej Brytanii, konsumenci płacili do 9 funtów za żarówkę – dziś jest to nie do pomyślenia, ponieważ diody LED o wartości 1 funta są obecnie powszechne. Ceny spadły tak szybko, że w ciągu zaledwie roku żarówka może kosztować o 1 funta mniej.
Ten spadek cen napędzał rozwój diod LED na dwa kluczowe sposoby: po pierwsze, obecne ceny sprawiają, że diody LED są dostępne niemal dla wszystkich konsumentów, zwiększając sprzedaż i penetrację; po drugie, niskie koszty skracają zwrot z inwestycji (ROI), według niektórych szacunków na 3–4 miesiące. W niektórych przypadkach zwrot z inwestycji może osiągnąć 525%, chociaż zależy to od zmiennych, takich jak zużycie i koszty energii elektrycznej.
Jasne ustawodawstwo rządowe i wytyczne dotyczące wydajności, jakości i-wycofywania również odegrały ważną rolę. Aby przyspieszyć przyjęcie diod LED, rządy na całym świecie wprowadziły takie środki, jak minimalne standardy jakości i wydajności. W ramach tej polityki wycofano nieefektywne żarówki i przeniesiono moce produkcyjne na diody LED, tworząc skalę potrzebną do szybkiego obniżenia kosztów. Zgodnie z przepisami UE rok 2021 może oznaczać koniec sprzedaży żarówek i żarówek halogenowych w Wielkiej Brytanii.
Rosnące zapotrzebowanie konsumentów na dostępne-technologie zmniejszające koszty również sprzyja diodom LED. Żarówki pozwalają ludziom zmniejszyć zużycie energii (poprzez wymianę-żarówek o krótkiej żywotności) i zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych bez specjalistycznej wiedzy lub dużych inwestycji. W porównaniu z halogenami diody LED wyróżniają się kosztem: halogeny wytrzymują około 2000 godzin (około dwóch lat średniego użytkowania), a diody LED wytrzymują 25 000 godzin, zapewniając-długoterminowe oszczędności i ograniczając ilość odpadów. Pełne przyjęcie diod LED pozwala przeciętnemu gospodarstwu domowemu zaoszczędzić 40 funtów rocznie. Zarówno dla konsumentów, firm, jak i rządów te oszczędności – w połączeniu ze spadającymi cenami diod LED – sprawiają, że diody LED są domyślnym wyborem.
Zakres i dowody
Amerykański producent Fairchild Optoelectronics wprowadził na rynek produkt oświetleniowy LED w latach 70. XX wieku, ale diody LED przez dziesięciolecia pozostawały drogimi produktami niszowymi.
W 2006 roku firma Philips Lighting (wówczas generująca ~2/3 sprzedaży ze źródeł żarowych) przestawiła się na skalowaną produkcję diod LED; obecnie przemianowana na Signify, należy do piątki największych światowych producentów diod LED i osiąga roczne przychody rzędu 6 miliardów funtów.
Diody LED wytrzymują około 25 000 godzin, zapewniając konsumentom długoterminowe-oszczędności.
Brazylia i Wenezuela rozpoczęły wycofywanie nieefektywnych żarówek w 2005 roku; w 2009 r. poszły w ich ślady UE, Australia i Szwajcaria.
Stany Zjednoczone rozpoczęły wycofywanie-w 2007 r. (zawieszone przez administrację Trumpa w 2019 r.).
W 2018 r. oświetlenie odpowiadało za ~13% światowego zużycia energii elektrycznej i 5% rocznej globalnej emisji dwutlenku węgla.
Obecnie diody LED kosztują \\(2–\\)5 i zużywają 90% mniej energii niż żarówki (w tym halogeny) i 60% mniej niż stare świetlówki.
Sprzedaż diod LED wzrosła z 37% światowej sprzedaży oświetlenia w 2018 r. do 46% w 2019 r.
Większość rządów i firm posiada obecnie politykę zachęcającą do stosowania diod LED, kierując się oszczędnościami kosztów i energii.
Dyrektywa UE zakończy sprzedaż żarówek i żarówek halogenowych do 2021 roku.
Globalne przejście na-wysokowydajne diody LED mogłoby zmniejszyć emisję CO₂ o 1,4 miliarda ton, eliminując potrzebę budowy 1250 nowych elektrowni.
Departament Energii Stanów Zjednoczonych szacuje, że diody LED mogą zmniejszyć zużycie energii na oświetlenie w kraju o 29% do 2025 r., oszczędzając gospodarstwa domowe około 80 miliardów funtów.
W Wielkiej Brytanii powszechne zastosowanie oświetlenia LED w domach zmniejszyłoby rachunki za energię o 2 miliardy funtów i zapobiegłoby emisji gazów cieplarnianych o 8 milionów ton.
Pełne przyjęcie diod LED pozwala przeciętnemu gospodarstwu domowemu w Wielkiej Brytanii zaoszczędzić około 40 funtów rocznie.
To studium przypadku zostało pierwotnie opublikowane w serwisie Nestastrona internetowa Tutaj.
Razem sprawiamy, że jest lepiej.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd.
Telefon komórkowy/WhatsApp: (+86)18673599565
E-mail: bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Sieć:www.benweilight.com
Dodaj: Budynek F, strefa przemysłowa Yuanfen, Longhua, dystrykt Bao'an, Shenzhen, Chiny
