Ewolucja oświetlenia: od żarówek po diody LED
Żarówkazrewolucjonizowało życie i pracę osób mających dostęp do elektryczności, jednak jego nieefektywność – marnowanie większości energii w postaci ciepła – została zakwestionowana dopiero w latach 70. XX wieku, gdy doszło do szoków naftowych. W odpowiedzi rządy promowały efektywność energetyczną, a liderzy branży, tacy jak Philips i Osram, intensywnie inwestowali w alternatywy, poparte przepisami mającymi na celu wycofywanie nieekonomicznych żarówek.
Pierwszą alternatywą była świetlówka kompaktowa (CFL), pięć razy bardziej-energooszczędna niż tradycyjne żarówki. Jednak konsumentom nie podobała się jego surowa, niebieska-biała poświata i powolne-nagrzewanie. Żarówki halogenowe przez krótki czas służyły jako zamiennik, ale zapewniały jedynie nieco lepszą wydajność niż żarówki. Potem pojawiły się diody LED,-które zmieniły zasady gry.
Diody LED mają znaczny potencjał szybkiego wdrożenia i ograniczenia emisji gazów cieplarnianych. Wytwarzają światło natychmiast, dopasowują się do spektrum kolorów naturalnego światła dziennego i wytwarzają minimalną ilość ciepła – w przeciwieństwie do żarówek, które marnują do 95% energii w postaci ciepła. Amerykańska firma Fairchild Optoelectronics wprowadziła na rynek produkt LED już 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, ustaliły minimalne standardy wydajności/efektywności oraz sztywne terminy wycofania nieefektywnych żarówek, sprzedaż powoli przesunęła się na opcje nisko-energetyczne.
Nie jest zaskoczeniem, że szybkość i skala wdrażania diod LED różnią się w zależności od kraju ze względu na znaczne różnice w polityce, ekonomii i dostępie do energii. Jeszcze w 2015 r. wielu konsumentów nadal korzystało z tradycyjnych żarówek, uznając zamienniki halogenowe/żarowe za niewystarczające. Jednak ostatnie lata przyniosły imponującą poprawęw jakości LED, design, cena i funkcjonalność, stymulując szybkie wykorzystanie. Obecnie diody LED kosztują \\(2–\\)5 i zużywają 90% mniej energii niż żarówki (w tym halogeny) i 60% mniej niż stare świetlówki. Do 2019 r. stanowiły one ~46% światowej sprzedaży oświetlenia, w porównaniu z 37% w 2018 r.
Rządowy nacisk na przyjęcie diod LED
Pod przewodnictwem rządu-dążenie do wycofywania nieefektywnych żarówek – kluczowych dla rozwoju technologii LED – rozpoczęło się w 2005 roku w Brazylii i Wenezueli. W 2009 r. UE, Australia i Szwajcaria same-wycofały się. Obecnie większość rządów i firm ma politykę zwiększania wykorzystania diod LED, czerpiąc korzyści z oszczędności-i energii. Stany Zjednoczone rozpoczęły wycofywanie nieefektywnych żarówek w 2007 r. (chociaż administracja Trumpa zawiesiła-wycofanie w 2019 r.), natomiast dyrektywa UE zakończy sprzedaż żarówek i halogenów do końca 2021 r.
Szersze znaczenie rozwoju diod LED
Diody LED pokazują, jak zdecydowana, interwencyjna polityka rządu może wyeliminować nieefektywne i marnotrawne produkty. Bez takiej polityki branżom brakowałoby motywacji do porzucenia przestarzałych technologii oświetleniowych. Co ważne, ustawodawstwo to zwykle koncentruje się na wymogach dotyczących wydajności, a nie na konkretnych technologiach, umożliwiając przemysłom opracowywanie rozwiązań. Rezultatem jest stały spadek liczby halogenów i żarówek, co przynosi oszczędności zarówno firmom, jak i konsumentom.
Diody LED już zmniejszają całkowite zużycie energii przez oświetlenie: w 2018 r. oświetlenie stanowiło ~13% światowego zużycia energii, a przy obecnym wskaźniku wykorzystania oczekuje się, że do 2030 r. spadnie do 8%. Jednak efektywność energetyczna często zostaje przyćmiona przez nowe technologie odnawialne i wymaga stałego wsparcia. IEA zauważa, że od 2015 r. globalny wzrost efektywności energetycznej uległ spowolnieniu, 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-związanych z oświetleniem: niektóre szacunki sugerują, że globalne przejście na-wysokowydajne diody LED mogłoby zmniejszyć emisję CO₂ o 1,4 miliarda ton, unikając konieczności budowy 1250 nowych elektrowni – co stanowi ogromny sukces w zakresie redukcji emisji dwutlenku węgla i jakości powietrza.
Diody LED podkreślają również, jak odważne decyzje biznesowe szybko się zwracają. Producenci podjęli ryzyko i zaszli z nieefektywnego oświetlenia na diody LED. W 2006 r. firma Philips Lighting – uzyskująca wówczas prawie dwie-trzeciej sprzedaży żarówek – zdecydowała się zamiast tego zwiększyć skalę produkcji diod LED. To radykalne posunięcie spotkało się z silnym sprzeciwem wewnątrz firmy i ze strony akcjonariuszy, ale udało się: firma, która obecnie nosi nazwę Signify, znajduje się w pierwszej piątce największych światowych producentów diod LED, a jej roczne przychody wynoszą ~6 miliardów funtów.
Dodatkowo zmiana oświetlenia podkreśla znaczenie indywidualnych działań na rzecz ograniczenia emisji gazów cieplarnianych. Nawet drobne wybory, pomnożone wśród miliardów ludzi, mają ogromny wpływ na środowisko i finanse. Przekazywanie oszczędności konsumentom pomaga napędzać zmiany w systemie kapitalistycznym. Oprócz wydajności i korzyści dla środowiska, diody LED oszczędzają pieniądze konsumentów: Departament Energii Stanów Zjednoczonych szacuje, że diody LED mogą zmniejszyć zużycie energii na oświetlenie w kraju o 29% do 2025 r., oszczędzając gospodarstwa domowe ~80 miliardów funtów na rachunkach za energię elektryczną. W Wielkiej Brytanii powszechne wykorzystanie 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 w ciągu zaledwie 3–4 miesięcy, a przy pełnym przyjęciu każde gospodarstwo domowe mogłoby zaoszczędzić około 40 funtów rocznie.
Kontekst i tło
Początki żarówki sięgają roku 1761 – wcześniejszego niż Volta – 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. Sprytnie kupił patenty od innych wynalazców, aby opracować działający produkt.
Żarówka odmieniła życie i pracę osób korzystających z prądu. Jej dominacja w XIX- i XX-wieku wynikała z braku konkurencji i spadających kosztów. Jak powiedział Edison: „Tylko bogaci będą mogli palić świece”; w XX wieku wykorzystanie sztucznego światła było 100 000 razy większe niż w XVIII wieku.
Jednak opracowanie wydajnych,-trwałych żarówek nie było łatwe. W latach dwudziestych kartel producentów o nazwie „Phoebus” (obejmujący spółki zależne Osram, Philips i GE) zmówił się, aby produkować żarówki o krótszej niż wcześniej żywotności.
Szybko-przenieśmy się do XXI wieku: kiedy zdecydowana wyższość diod LED stała się jasna, przejście na ich produkcję było zaskakująco kontrowersyjne, ale zwyciężyła obietnica ogromnych oszczędności energii. Penetracja rynku była wolniejsza, niż oczekiwali zwolennicy diod LED, więc rządy wkroczyły, aby przyspieszyć przyjęcie, zwiększyć produkcję diod LED i wycofać nieefektywne żarówki. Rządy miały dodatkową zachętę: koszty oświetlenia publicznego pochłonęły dużą część budżetów gmin. Na przykład oświetlenie publiczne stanowi 20–40% rachunków za energię elektryczną pobieranych przez władze samorządowe Stanów Zjednoczonych.
Zgodnie z oczekiwaniami surowe przepisy rządowe i standardy wydajności obniżyły ceny diod LED, czyniąc je dostępnymi dla miliardów i zwiększając udział w rynku. Ponad dwie dekady,Żarówka LEDkoszty spadły ponad 20-krotnie, a ich strumień świetlny (jakość oświetlenia) poprawił się 40-krotnie. To nie tylko pozwoliło konsumentom zaoszczędzić pieniądze, ale także pomogło rządom zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych.
Na przykład w Indiach rynek diod LED wzrósł 130-krotnie w ciągu pięciu lat: z 5 milionów rocznej sprzedaży w 2014 r. do 670 milionów w 2018 r. Diody LED pozwalają obecnie zaoszczędzić 30 terawatogodzin-godzin rocznie, co wystarcza do zasilenia 28 milionów indyjskich domów lub całej Danii przez rok. W tym samym okresie ceny żarówek LED spadły z ~4,50 GBP w 2014 r. do 0,78 GBP w 2019 r. Dzięki diodom LED oświetlenie domów wykorzystujące energię słoneczną stało się tańsze i bardziej wydajne w Indiach, gdzie wiele osób nie ma dostępu do prądu z sieci.
W gorącym klimacie, takim jak Indie, diody LED oferują dodatkową korzyść: utrzymują chłód w budynkach. Żarówki marnują 95% energii w postaci ciepła, przez co pomieszczenia stają się niewygodne przy już gorącej pogodzie-często zmuszając do korzystania z nieefektywnych i zanieczyszczających środowisko AC. Diody LED natomiast tracą niewiele energii w postaci ciepła, zapobiegając niepotrzebnemu nagrzewaniu się ludzi i przestrzeni.
Czynniki umożliwiające dominację diod LED
Kluczowym czynnikiem wzrostu LED były 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 – obecnie jest to nie do pomyślenia, przy powszechnych diodach LED o wartości 1 funta. 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 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), który według niektórych szacunków wynosi 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 przepisy rządowe i wytyczne dotyczące wydajności, jakości i-wycofywania również odegrały dużą rolę. Aby przyspieszyć przyjęcie diod LED, rządy na całym świecie wprowadziły takie środki, jak minimalne standardy jakości i wydajności. W ramach tych polityk wycofano nieefektywne żarówki i przeniesiono produkcję na diody LED, tworząc skalę potrzebną do szybkiego obniżenia kosztów. Zgodnie z przepisami UE rok 2021 może być ostatnim rokiem sprzedaży żarówek i żarówek halogenowych w Wielkiej Brytanii.
Rosnące zapotrzebowanie konsumentów na dostępne-technologie oszczędzające koszty również wspierało diody LED. Żarówki pozwalają ludziom zmniejszyć zużycie energii (poprzez wymianę-żarówek o krótkiej żywotności) i zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych bez specjalistycznej wiedzy i dużych inwestycji. W porównaniu z halogenami diody LED wyróżniają się kosztem: halogeny wytrzymują ~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. Dla konsumentów, firm i rządów te oszczędności-w połączeniu ze spadającymi cenami diod LED- sprawiają, że diody LED są domyślnym wyborem.
Zakres i dowody
Amerykańska firma Fairchild Optoelectronics wprowadziła na rynek produkt LED w latach 70. XX wieku, ale diody LED przez dziesięciolecia pozostawały drogimi produktami niszowymi.
W 2006 roku firma Philips Lighting (wówczas uzyskująca ~2/3 sprzedaży ze sprzedaży żarówek) przestawiła się na skalowaną produkcję diod LED; obecnie nazywa się Signify i jest jednym z pięciu największych na świecie producentów diod LED, generującym 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 prowadzi politykę zwiększania wykorzystania diod LED, kierując się oszczędnościami kosztów i energii.
Dyrektywa UE zakończy sprzedaż żarówek i halogenów do 2021 roku.
Globalne przejście na-wysokowydajne diody LED mogłoby obniżyć emisję CO₂ o 1,4 miliarda ton, co pozwoliłoby uniknąć powstania 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 wykorzystanie diod 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 ~40 funtów rocznie.
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
