Detik Mentol Itu: Anjakan Pantas Ke arah LED dan Penyelesaian Pencahayaan Ultra-Cekap
Penciptaan mentol lampu pijar mencetuskan perubahan drastik dalam kehidupan harian dan kerja orang yang mempunyai akses kepada elektrik. Namun, hanya pada tahun 1970-an kejutan minyak timbul persoalan tentang kecekapan mentol yang membazirkan kebanyakan tenaga sebagai haba. Kerajaan bergerak untuk menggalakkan kecekapan tenaga, manakala pemimpin industri seperti Philips dan Osram melabur banyak dalam pencahayaan alternatif, disokong oleh undang-undang yang bertujuan untuk menghapuskan mentol yang tidak cekap secara berperingkat.
Hasil pertama ialah mentol lampu pendarfluor padat (CFL), yang menawarkan kecekapan tenaga lima kali ganda daripada lampu pijar tradisional. Walau bagaimanapun, pengguna tidak menyukai cahaya putih-biru yang keras dan masa pemanasan-yang perlahan. Mentol halogen berfungsi secara ringkas sebagai pengganti tetapi hanya mempunyai kecekapan yang lebih baik sedikit daripada lampu pijar standard. Kemudian datang LED, permainan-alternatif yang berubah-ubah.
LED mempunyai potensi besar untuk penggunaan pantas dan pengurangan pelepasan karbon. Ia menghasilkan cahaya serta-merta, sepadan dengan spektrum warna cahaya siang semula jadi, dan menjana haba yang sangat sedikit - tidak seperti pijar, yang membazirkan sehingga 95% tenaga sebagai haba. Firma Amerika Fairchild Optoelektronik melancarkan sebuahProduk lampu LEDseawal tahun 1970-an, tetapi LED kekal sebagai barang khusus yang mahal selama beberapa dekad. Sehingga tahun 2000, apabila kedua-dua negara perindustrian dan membangun memperkenalkan piawaian prestasi dan kecekapan minimum (bersama-sama dengan tarikh akhir yang kukuh untuk menghapuskan mentol yang tidak cekap secara berperingkat), jualan beransur-ansur beralih ke-pilihan tenaga yang rendah.
Sememangnya, kelajuan dan keluasanPenggunaan LEDberbeza mengikut negara, kerana dasar, ekonomi dan akses tenaga berbeza secara meluas. Baru-baru ini pada 2015, ramai pengguna teragak-agak untuk meninggalkan mentol tradisional, melihat alternatif kepada halogen dan pijar sebagai tidak mencukupi. Tetapi dalam beberapa tahun kebelakangan ini, LED telah melihat peningkatan yang luar biasa dalam kualiti, reka bentuk, harga dan kefungsian-mendorong peningkatan pesat dalam pengambilan. Hari ini, LED berharga \\(2–\\)5, menggunakan sehingga 90% kurang tenaga daripada pijar (termasuk halogen), dan menggunakan 60% kurang tenaga daripada lampu pendarfluor lama. Menjelang 2019, LED membentuk kira-kira 46% daripada jualan lampu global, meningkat daripada 37% pada 2018.
Sokongan Kerajaan untuk Penggunaan LED
Kerajaan-mengetuai dorongan untuk memadam mentol tidak cekap secara berperingkat – penting untukLEDpertumbuhan - bermula pada tahun 2005 di Brazil dan Venezuela. Kesatuan Eropah, Australia dan Switzerland mengikuti fasa mereka sendiri-keluar pada tahun 2009. Hari ini, kebanyakan kerajaan dan syarikat melaksanakan dasar untuk meningkatkan penggunaan LED, berdasarkan potensi penjimatan kos dan tenaga-mereka. AS mula menghapuskan mentol yang tidak cekap secara berperingkat pada 2007 (walaupun pentadbiran Trump menggantung usaha itu pada 2019), manakala arahan EU akan menamatkan penjualan lampu pijar dan halogen menjelang akhir 2021.
Perkaitan Lebih Luas Penggunaan LED
Peningkatan LED menunjukkan betapa kuatnya dasar kerajaan campur tangan boleh menghapuskan produk yang tidak cekap dan membazir secara berperingkat. Tanpa dasar sedemikian, industri akan kekurangan insentif untuk bergerak melangkaui teknologi pencahayaan yang lapuk. Terutamanya, undang-undang ini biasanya menumpukan pada keperluan kecekapan dan bukannya mewajibkan teknologi tertentu - membiarkan industri berinovasi penyelesaian. Hasilnya ialah penurunan berterusan halogen dan pijar, menghasilkan penjimatan kos untuk kedua-dua perniagaan dan pengguna.
LED sudah pun mengurangkan jumlah penggunaan tenaga untuk pencahayaan: pada tahun 2018, pencahayaan menyumbang kira-kira 13% daripada penggunaan tenaga global, dan pada kadar penggunaan semasa, ini dijangka menurun kepada 8% menjelang 2030. Walau bagaimanapun, kecekapan tenaga sering mengambil tempat duduk belakang kepada teknologi baharu yang boleh diperbaharui dan memerlukan sokongan yang konsisten. Menurut IEA, peningkatan kecekapan tenaga global telah menjadi perlahan sejak 2015 – namun kecekapan kekal kritikal untuk mengurangkan jumlah penggunaan tenaga.
Pencahayaan pada masa ini menyumbang 13% daripada permintaan elektrik global dan 5% daripada pelepasan karbon global tahunan (untuk konteks, perkapalan antarabangsa mengeluarkan 1.7%). Masih terdapat potensi besar untuk mengurangkan pelepasan berkaitan pencahayaan-: beberapa anggaran mencadangkan bahawa suis semalaman global kepada-LED berkecekapan tinggi boleh mengurangkan 1.4 bilion tan CO₂, menghapuskan keperluan untuk membina 1,250 stesen janakuasa – satu kemenangan besar untuk pengurangan karbon dan kualiti udara.
LED juga menyerlahkanbetapa keputusan perniagaan yang berani boleh membuahkan hasil dengan cepat. Pengilang mengambil risiko untuk mengalihkan pengeluaran daripada pencahayaan yang tidak cekap kepada LED. Pada tahun 2006, Philips Lighting (kemudian memperoleh hampir dua-penjualan daripada lampu pijar) memutuskan untuk beralih daripada lampu pijar dan meningkatkan pengeluaran LED – pilihan radikal yang menghadapi tentangan kuat dalam syarikat dan daripada pemegang saham. Langkah itu akhirnya berjaya: kini dinamakan semula sebagai Signify, firma itu berada di antara lima pengeluar LED global teratas, dengan hasil tahunan sekitar £6 bilion.
Selain itu, peralihan pencahayaan menekankan kepentingan tindakan individu dalam mengurangkan pelepasan karbon. Walaupun pilihan peribadi yang kecil, apabila didarabkan merentasi berbilion orang, menghasilkan kesan alam sekitar dan kewangan yang besar. Menyalurkan penjimatan kepada pengguna membantu memacu perubahan dalam sistem kapitalis. Di luar kecekapan tenaga dan faedah alam sekitar, LED memberikan penjimatan kos yang ketara: Jabatan Tenaga AS menganggarkan LED boleh mengurangkan penggunaan tenaga pencahayaan negara sebanyak 29% menjelang 2025, menjimatkan bil elektrik isi rumah sekitar £80 bilion. Di UK, penggunaan LED yang meluas di rumah akan mengurangkan £2 bilion daripada bil tenaga dan menghalang 8 juta tan pelepasan karbon. Pelaburan awal untuk beralih kepada LED di UK biasanya dibayar balik dalam 3-4 bulan, dan setiap isi rumah boleh menjimatkan purata £40 setiap tahun dengan penggunaan penuh.
Konteks dan Latar Belakang
Akar mentol memanjang lebih jauh daripada Volta hingga 1761, apabila Ebenezer Kinnersley menunjukkan pijar daripada wayar yang dipanaskan. Tetapi barulah pada tahun 1879 Thomas Alva Edison mempatenkan lampu elektrik yang akan menguasai pasaran selama hampir dua abad - setelah memperoleh paten secara bijak daripada pencipta lain untuk membangunkan produk berfungsi.
Mentol pijar merevolusikan kehidupan dan berfungsi untuk mereka yang mempunyai elektrik. Penguasaan abad ke-19 dan ke-20 berpunca daripada kekurangan persaingan dan kejatuhan kos. Seperti yang diramalkan oleh Edison, "Hanya orang kaya sahaja yang dapat membakar lilin"; menjelang abad ke-20, penggunaan cahaya buatan adalah 100,000 kali lebih tinggi daripada pada abad ke-18.
Walau bagaimanapun, membangunkan mentol-yang cekap dan tahan lama tidak berjalan lancar. Pada tahun 1920-an, kartel pengeluar yang dipanggil "Phoebus" (termasuk anak syarikat Osram, Philips dan General Electric) berpakat untuk menghasilkan mentol dengan jangka hayat yang lebih pendek daripada yang tersedia sebelum ini.
Cepat-menuju abad ke-21: sebaik sahaja keunggulan luar biasa LED menjadi jelas, peralihan kepada pembuatannya menjadi pertikaian yang mengejutkan – tetapi janji penjimatan tenaga yang besar akhirnya berjaya. Penembusan pasaran adalah lebih perlahan daripada yang diharapkan oleh penyokong LED, yang memerlukan campur tangan kerajaan untuk mempercepatkan penggunaan, meningkatkan pengeluaran LED dan memadamkan mentol yang tidak cekap secara berperingkat. Kerajaan mempunyai motivasi tambahan: kos pencahayaan awam menggunakan sebahagian besar belanjawan perbandaran. Sebagai contoh, pencahayaan awam menyumbang 20–40% daripada bil elektrik majlis AS.
Seperti yang dimaksudkan, perundangan kerajaan yang ketat dan piawaian kecekapan menurunkan harga LED, menjadikannya mampu milik untuk berbilion-bilion dan meningkatkan penembusan pasaran. Selama dua dekad, kos mentol LED telah menurun lebih daripada 20 kali ganda, manakala fluks bercahaya (kualiti pencahayaan) telah bertambah baik 40 kali ganda. Ini bukan sahaja telah menjimatkan wang pengguna tetapi juga membantu kerajaan mengurangkan pelepasan karbon.
Di India, contohnya, pasaran LED meningkat 130-kali ganda dalam tempoh lima tahun: daripada 5 juta jualan tahunan pada 2014 kepada 670 juta pada 2018. LED kini memberikan 30 terawatt-jam penjimatan tenaga tahunan – cukup untuk menggerakkan 28 juta rumah India atau seluruh negara Denmark selama setahun. Dalam tempoh yang sama, harga mentol LED jatuh daripada sekitar £4.50 pada tahun 2014 kepada £0.78 pada tahun 2019. LED juga telah menjadikan sistem pencahayaan rumah solar lebih murah dan lebih cekap di India, yang kebanyakannya kekurangan akses elektrik grid.
Dalam iklim panas seperti India, LED menawarkan faedah tambahan: ia membantu mengekalkan kesejukan bangunan. Pijar membazirkan 95% tenaga sebagai haba, menjadikan ruang tidak selesa dalam cuaca yang menyekat – selalunya memaksa pergantungan pada penghawa dingin yang tidak cekap dan mencemarkan. Sebaliknya, LED kehilangan tenaga minimum sebagai haba, menghalang pemanasan orang dan ruang yang tidak perlu.
Faktor Pemboleh untuk Penguasaan LED
Pemacu utama pertumbuhan LED ialah penurunan kos. Terima kasih kepada inovasi dalam pembuatan lampu dan pengeluaran berskala besar-, harga LED telah menjunam selama beberapa dekad. Apabila LED pertama kali dilancarkan di UK, pengguna membayar sehingga £9 setiap mentol - tidak dapat difikirkan hari ini, dengan £1 LED kini biasa. Harga turun begitu cepat sehinggakan mentol boleh berharga £1 kurang dalam masa setahun sahaja.
Penurunan harga ini mendorong pertumbuhan LED dalam dua cara utama: pertama, harga semasa menjadikan LED boleh diakses oleh hampir semua pengguna, meningkatkan jualan dan penembusan; kedua, kos rendah memendekkan pulangan pelaburan (ROI), dengan beberapa anggaran meletakkannya pada 3–4 bulan. Dalam sesetengah kes, ROI boleh mencapai 525%, walaupun ini bergantung pada pembolehubah seperti penggunaan dan kos elektrik.
Perundangan kerajaan yang jelas dan panduan tentang kecekapan, kualiti dan -fasa berhenti turut memainkan peranan utama. Untuk mempercepatkan penggunaan LED, kerajaan di seluruh dunia telah memperkenalkan langkah seperti standard kualiti dan kecekapan minimum. Dasar ini menghapuskan mentol yang tidak cekap secara berperingkat dan mengalihkan kapasiti pembuatan kepada LED, mewujudkan skala yang diperlukan untuk mengurangkan kos dengan cepat. Di bawah peraturan EU, 2021 boleh menandakan berakhirnya jualan mentol pijar dan halogen di UK.
Permintaan pengguna yang semakin meningkat untuk teknologi penjimatan-kos boleh diakses turut menyokong LED. Mentol lampu membolehkan orang ramai mengurangkan penggunaan (dengan menggantikan-mentol hayat pendek) dan mengurangkan pelepasan tanpa pengetahuan khusus atau pelaburan besar. Berbanding dengan halogen, LED cemerlang dalam kos: halogen bertahan sekitar 2,000 jam (kira-kira dua tahun penggunaan purata), manakala LED bertahan 25,000 jam, memberikan penjimatan-jangka panjang dan mengurangkan pembaziran. Penggunaan LED penuh menjimatkan purata isi rumah £40 setiap tahun. Bagi pengguna, perniagaan dan kerajaan, penjimatan kos ini - dipasangkan dengan harga LED yang jatuh - menjadikan LED sebagai pilihan lalai.
Skop dan Bukti
Pengilang Amerika Fairchild Optoelektronik melancarkan produk lampu LED pada tahun 1970-an, tetapi LED kekal sebagai item khusus yang mahal selama beberapa dekad.
Pada tahun 2006, Philips Lighting (kemudian memperoleh ~2/3 daripada jualan daripada pijar) beralih kepada pengeluaran LED berskala; kini dinamakan semula sebagai Signify, ia adalah antara 5 pengeluar LED global teratas dengan ~£6 bilion hasil tahunan.
LED bertahan ~25,000 jam, memberikan-penjimatan pengguna jangka panjang.
Brazil dan Venezuela mula menghapuskan mentol yang tidak cekap secara berperingkat pada tahun 2005; EU, Australia, dan Switzerland diikuti pada tahun 2009.
AS memulakan fasanya-pada 2007 (digantung oleh pentadbiran Trump pada 2019).
Pada 2018, pencahayaan menyumbang ~13% daripada penggunaan elektrik global dan 5% daripada pelepasan karbon global tahunan.
Hari ini, LED berharga \\(2–\\)5 dan menggunakan tenaga 90% kurang daripada pijar (termasuk halogen) dan 60% kurang daripada pendarfluor lama.
Jualan LED meningkat daripada 37% daripada jualan lampu global pada 2018 kepada 46% pada 2019.
Kebanyakan kerajaan dan syarikat kini mempunyai dasar untuk meningkatkan penggunaan LED, didorong oleh penjimatan kos dan tenaga.
Arahan EU akan menamatkan jualan mentol pijar dan halogen menjelang 2021.
Penukaran global kepada-LED berkecekapan tinggi boleh mengurangkan 1.4 bilion tan pelepasan CO₂, menghapuskan keperluan untuk 1,250 stesen janakuasa baharu.
Jabatan Tenaga AS menganggarkan LED boleh mengurangkan penggunaan tenaga pencahayaan negara sebanyak 29% menjelang 2025, menjimatkan isi rumah kira-kira £80 bilion.
Di UK, penggunaan LED rumah yang meluas akan mengurangkan £2 bilion daripada bil tenaga dan menghalang 8 juta tan pelepasan karbon.
Penggunaan LED penuh menjimatkan purata isi rumah UK ~£40 setiap tahun.
Kajian kes ini pada asalnya diterbitkan di Nestalaman web di sini.
Bersama-sama, kita menjadikannya lebih baik.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd.
Mudah Alih/WhatsApp: (+86)18673599565
E-mel: bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
web:www.benweilight.com
Tambah: Bangunan F, Zon Perindustrian Yuanfen, Longhua, Daerah Bao'an, Shenzhen, China
