Почему светодиоды еще не сократили потребление энергии для освещения
Светодиодное освещение уже давно считается-изменением правил игры в области энергоэффективности. Благодаря способности преобразовывать до 90 % электроэнергии в свет (по сравнению с 5 % у ламп накаливания) и сроку службы в 25 раз дольше, светодиоды должны были сократить глобальное потребление энергии для освещения-одного из крупнейших источников энергозатрат в жилых и коммерческих помещениях. Однако спустя десятилетия после их массового внедрения глобальное потребление энергии освещения не снизилось, как ожидалось. Фактически, Международное энергетическое агентство (МЭА) сообщило, что глобальное потребление энергии освещения оставалось примерно неизменным в период с 2010 по 2022 год, даже несмотря на то, что проникновение светодиодов выросло с менее чем 5% до более 60% всех продаж освещения. Этот парадокс поднимает критический вопрос: почему светодиоды до сих пор не сократили потребление энергии для освещения? Ответ кроется в сложном взаимодействии факторов, включая растущий спрос на освещение, сохранение светодиодной продукции низкого-качества, препятствия для замены и неспособность устранить системную неэффективность проектирования и использования освещения.
1. Растущий спрос на освещение опережает темпы ростаПовышение эффективности светодиодов
Самая важная причина, по которой светодиоды не снизили общее энергопотребление освещения, заключается в том, что глобальный спрос на освещение растет гораздо быстрее, чем светодиоды могут его компенсировать. На протяжении большей части 20-го века спрос на освещение был относительно стабильным и был связан, главным образом, с ростом населения и урбанизацией. Но в 21 веке две тенденции привели к резкому росту потребностей в освещении: расширение освещенных пространств и появление культуры «всегда-включенного» освещения,-обе из которых опередилиэкономия энергии от светодиодов.
Во-первых, урбанизация и экономическое развитие привели к массовому увеличению количества освещенных территорий. В развивающихся странах, таких как Индия, Бразилия и Нигерия, быстрый рост городов привел к тому, что больше домов, офисов, торговых центров и дорог-требуют освещения. Например, городское население Индии с 2010 года выросло более чем на 200 миллионов человек, и каждое новое городское домохозяйство добавляет от 5 до 10 осветительных приборов. Даже в развитых странах количество освещенных помещений растет: средний дом в США сейчас имеет 40 светильников по сравнению с 25 в 2000 году, что обусловлено открытой-концепцией дизайна, акцентным освещением и функциями умного дома. Этот рост «запаса» освещения-больше лампочек в большем количестве мест-напрямую компенсирует экономию энергии каждым отдельнымсветодиодная лампа.
Во-вторых, произошел культурный сдвиг в сторону принципа «чем ярче, тем лучше» и принципа «всегда-включенного» освещения. Розничные магазины, например, теперь используют больше освещения для выделения товаров и создания уютной атмосферы: типичный супермаркет использует на 50% больше освещения на квадратный фут, чем в 2010 году, при этом светодиодные лампы заменяют лампы накаливания, но для повышения яркости добавляется больше лампочек. Точно так же города внедряют «умное освещение» в целях безопасности и эстетики,-устанавливая больше уличных фонарей, декоративное освещение в парках и освещая фасады зданий. В Токио, например, количество уличных фонарей увеличилось на 30% с 2015 года, хотя теперь все они являются светодиодными. Эта «инфляция освещения» -больше света, используется чаще-означает, что, хотя каждыйСветодиод используетменьше энергии, общий объем потребляемой энергии остается высоким.
По оценкам МЭА, в период с 2010 по 2022 год глобальный спрос на освещение (измеряемый в люменах-часах, общее количество производимого света) вырос на 45 %, а повышение эффективности светодиодов привело к снижению энергопотребления на люмен на 70 %. Чистый результат? Никакого общего снижения энергопотребления. Другими словами, мир использует настолько больше света, что повышение эффективности светодиодов просто не снижается, а не снижается.
2. Низкое-некачественные и неэффективные светодиоды наводняют рынок.
Не все светодиоды одинаковы,-и значительная часть светодиодов, продаваемых по всему миру, представляет собой-некачественную и неэффективную продукцию, которая не обеспечивает обещанной экономии энергии. В то время как светодиоды высшего-класса (соответствующие таким стандартам, как ENERGY STAR в США или AS/NZS 62560 в Австралии) могут достигать 100 люмен на ватт (лм/Вт) и более, многие дешевые светодиоды,-часто импортируемые от нерегулируемых производителей-, работают намного хуже, иногда даже до 40 лм/Вт. Эти некачественныесветодиодыпотребляют почти столько же энергии, сколько компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), и едва ли превосходят лампы накаливания, что подрывает потенциал-экономии энергии этой технологии.
Проблема особенно остра на развивающихся рынках, где нормативная база по эффективности освещения слаба или плохо соблюдается. Согласно исследованию Центра экологически чистых энергетических решений, проведенному в 2021 году, в таких странах, как Вьетнам и Индонезия, до 60% продаваемых светодиодов не имеют сертификатов базовой эффективности. Эти лампы часто имеют ложную маркировку (утверждают, что они имеют мощность 10 Вт, но на самом деле используют 15 Вт) или плохо управляют температурой, что приводит к падению их эффективности на 30% и более в течение года использования. Потребители, соблазненные низкими ценами, неосознанно покупают эти неэффективные светодиоды, думая, что они экономят энергию-только для того, чтобы увидеть минимальное снижение своих счетов за электроэнергию.
Даже на развитых рынках по-прежнему используются светодиоды-низкого качества. Например, в Европейском Союзе расследование Европейской комиссии, проведенное в 2023 году, показало, что 25%светодиодыпроданные через Интернет, не соответствуют стандартам эффективности ЕС. Многие из этих лампочек были произведены в Китае и проданы через сторонние-платформы, минуя проверку качества. Проблема усугубляется тем фактом, что потребители часто не могут отличить светодиоды высокого-качества от низкого-качества: без испытательного оборудования невозможно проверить фактическую мощность лампы или ее световой поток. В результате по-прежнему приобретаются и используются неэффективные светодиоды, что снижает общую экономию энергии за счет этой технологии.
Еще одним фактором является преобладание слишком-светодиодов. Многие производители проектируют светодиоды так, чтобы они производили больше люмен, чем необходимо для обычного использования, побуждая потребителей покупать более яркие лампы, чем им нужно. Например, светодиод мощностью 60 Вт (который производит около 800 люмен) достаточен для большинства ламп в спальне, но розничные торговцы часто продвигают светодиоды мощностью 100 Вт (1600 люмен) как «более выгодную цену». Использование слишком яркого светодиода приводит к потере энергии, поскольку дополнительный свет не нужен и часто приводит к тому, что пользователи затемняют лампочку (что, хотя и экономит некоторую энергию, все же означает, что лампа не работает на самом эффективном уровне).
3. Препятствия на пути замены существующих систем освещения
Даже при наличии высококачественных-светодиодов многие домохозяйства, предприятия и правительства с трудом заменяют существующие системы освещения,-в результате чего неэффективные лампы используются гораздо дольше, чем необходимо. Эти препятствия варьируются от первоначальных затрат до технической несовместимости, и они замедляют темпы внедрения светодиодов настолько, что препятствуют значительной экономии энергии.
Первоначальные затраты остаются серьезным препятствием, особенно для крупных-пользователей, таких как коммерческие здания или города. Хотя стоимость отдельных светодиодных лампочек резко упала (с \\(50 в 2010 году до менее \\)2 в 2023 году), замена всей системы освещения-например, 1000 люминесцентных ламп в офисном здании или 10 000 уличных фонарей в городе- требует крупных первоначальных инвестиций. Для малого бизнеса или-ограниченных в средствах местных органов власти эти затраты могут оказаться непомерно высокими, хотя период окупаемости (время окупаемости затрат за счет экономии энергии) зачастую составляет менее двух лет. Например, небольшому ресторану в США может потребоваться потратить 2000 долларов на замену всего флуоресцентного освещения на светодиоды; хотя это позволит сэкономить 1500 долларов в год на счетах за электроэнергию, первоначальная стоимость может стать барьером для владельцев с ограниченным денежным потоком.
Техническая несовместимость также замедляет замену. Многие старые осветительные приборы не рассчитаны на использование светодиодов и требуют модификаций или полной замены. Например, некоторые встраиваемые потолочные светильники (распространенные в домах и офисах) имеют радиаторы, которые слишкоммаленький для светодиодов, что приводит к перегреву и преждевременному выходу лампочек из строя. Аналогичным образом, во многих системах коммерческого освещения используются балласты (устройства, регулирующие ток), предназначенные для люминесцентных ламп, которые несовместимы с большинством светодиодов. Чтобы перейти на светодиоды, пользователям необходимо либо заменить балласт (что увеличивает затраты), либо купить светодиоды с обходом балласта, которые стоят дороже и требуют профессиональной установки. Для домовладельцев или предприятий без технических знаний эти сложности могут оказаться пугающими, заставляя их придерживаться существующего (неэффективного) освещения.
Еще одним препятствием является «инертность освещения»-тенденция продолжать использовать существующие системы освещения до тех пор, пока они не выйдут из строя, вместо того, чтобы активно заменять их светодиодами. Лампы накаливания и люминесцентные лампы могут служить годами, и многие пользователи не видят смысла заменять лампочку, которая все еще работает. Например, в доме может быть светильник с лампой накаливания, который используется 10 минут в день; Несмотря на то, что лампа неэффективна, она потребляет так мало энергии, что пользователь не уделяет первоочередного внимания замене ее на светодиод. Умножьте это на миллионы домохозяйств и предприятий, и в результате вы получите огромный запас неэффективных лампочек, которые продолжают использоваться, препятствуя экономии энергии.
4. Плохой дизайн освещения и привычки расточительного использования
Даже если установлены высококачественные-светодиоды, плохая конструкция освещения и расточительное использование часто приводят к потере потенциала-сбережения энергии. Многие здания,-жилые, коммерческие и общественные-проектируются с неэффективной схемой освещения, и пользователи часто оставляют свет включенным, когда он не нужен, что сводит на нет преимущества эффективности светодиодов.
Плохой дизайн освещения распространен как в новых, так и в старых зданиях. Например, в офисах многие помещения слишком -освещены потолочными светильниками, которые обеспечивают равномерное освещение по всей комнате-даже в тех местах, где много естественного света (например, возле окон) или где света требуется мало (например, кладовые). Такое «поглощающее освещение» тратит энергию впустую, т.к.светодиодыиспользуются для освещения незанятых или-хорошо освещенных мест. Аналогичным образом, розничные магазины часто используют прожекторы для освещения товаров, но многие магазины устанавливают больше прожекторов, чем необходимо, или размещают их в местах, где нет товаров для освещения. Исследование, проведенное в 2022 году Центром исследований освещения, показало, что 40 % коммерческих зданий используют на 25 % больше освещения, чем необходимо, из-за плохой конструкции-, даже если они оснащены светодиодами.
Расточительные привычки использования — еще одна серьезная проблема. В домах многие люди оставляют свет включенным в пустых комнатах: исследование, проведенное Министерством энергетики США в 2021 году, показало, что в среднем домохозяйство тратит 15% энергии на освещение, оставляя свет включенным, когда никого нет. В коммерческих зданиях проблема еще хуже: офисы часто оставляют свет включенным на ночь в целях безопасности, хотя датчики движения или интеллектуальное управление могут сократить его использование. Школы и университеты часто оставляют освещение в классах включенным в выходные и праздничные дни, а больницы (которые требуют круглосуточного освещения, 7 дней в неделю) часто используют больше света, чем необходимо, в не-критических зонах.
Интеллектуальные средства управления освещением,-такие как датчики движения, таймеры и диммеры-могут сократить эти потери, гарантируя, что свет включается только тогда, когда это необходимо, и с нужной яркостью. Однако эти элементы управления редко устанавливаются рядом со светодиодами. По данным МЭА, менее 20% светодиодных установок в домах и 30% в коммерческих зданиях оснащены интеллектуальным управлением. Без этих инструментов даже самые эффективные светодиоды будут тратиться на ненужное использование.
5. Пробелы в политике и слабое правоприменение
Хотя многие страны внедрили политику содействия внедрению светодиодов,-например, запретили лампы накаливания или предложили скидки при покупке светодиодов,-пробелы в этой политике и слабое правоприменение не позволяют светодиодам полностью реализовать свой-потенциал энергосбережения.
Одним из основных пробелов в политике является отсутствие обязательных стандартов эффективности для всех осветительных приборов. Хотя ЕС, США и Австралия запретили лампы накаливания и установили минимальные стандарты эффективности для светодиодов, во многих странах,-особенно в Африке, Азии и Латинской Америке-такие правила отсутствуют. В этих регионах низкое-качество,неэффективные светодиодынаводняют рынок, поскольку производители не сталкиваются с последствиями продажи некачественной продукции. Даже в странах со стандартами правоприменение часто бывает слабым. В Индии, например, отчет Бюро энергоэффективности за 2023 год показал, что 35% проданных светодиодов нарушают стандарты эффективности страны, но только 2% производителей были оштрафованы. Отсутствие контроля позволяет неэффективным светодиодам оставаться на рынке, подрывая усилия по-сбережению энергии.
Еще одним пробелом в политике является неспособность решить проблему «управления спросом на освещение». Большинство политик в области светодиодов направлены на повышение эффективности отдельных лампочек, но немногие из них направлены на устранение основной причины роста энергопотребления: растущего спроса на свет. Например, ни одна страна не реализовала политику по ограничению количества уличных фонарей или яркости коммерческого освещения, хотя это являются основными факторами увеличения энергопотребления. Аналогичным образом, немногие политики поощряют использование естественного света (например, установку мансардных окон или световых полок), чтобы уменьшить зависимость от искусственного освещения,-хотя естественный свет бесплатен и не потребляет энергию.
Программы скидок и стимулирования, хотя и полезны, часто плохо разработаны. Многие программы скидок требуют от пользователей предоставления квитанций и заполнения документов, что препятствует участию,-особенно среди семей с низким-доходом или малого бизнеса. Другие имеют строгие критерии отбора, исключая определенные типы светодиодов или пользователей. Например, федеральная программа скидок на светодиоды в США распространяется только на лампы, продаваемые через крупных розничных продавцов, за исключением более дешевых светодиодов, продаваемых через Интернет. Эти барьеры ограничивают охват программ стимулирования, замедляя внедрение светодиодов среди ключевых групп.
Заключение
У светодиодов есть потенциал сократить глобальное потребление энергии для освещения на 50 % и более,-но они еще не выполнили это обещание из-за стремительно растущего спроса на освещение, низкого-качества продукции, препятствий для замены, расточительного использования и пробелов в политике. Проблема не в самих светодиодах; дело в том, как мы их производим, внедряем и используем.
Чтобы раскрыть потенциал-сбережения энергии светодиодов, необходим много-подход. Во-первых, правительства должны ужесточить стандарты эффективности светодиодов и строго обеспечивать их соблюдение, борясь с продукцией низкого-качества. Во-вторых, им следует расширить программы стимулирования для покрытия первоначальных затрат для малого бизнеса и домохозяйств с низким-доходом, а также продвигать интеллектуальное управление освещением, чтобы сократить расточительное использование. В-третьих, города и предприятия должны уделять приоритетное внимание дизайну освещения, использующему естественный свет и избегающему чрезмерного-освещения, а домовладельцы должны быть осведомлены о преимуществах превентивной замены светодиодов. Наконец, политики должны устранить основную причину роста энергопотребления, управляя спросом на освещение,-например, устанавливая ограничения на ненужное освещение в коммерческих и общественных местах.
Светодиоды – это не панацея для экономии энергии в освещении, но они являются важнейшим инструментом. При правильном подходе и политике мы можем гарантировать, что светодиоды выполнят свои обещания,-снизят энергопотребление, выбросы углекислого газа и создадут более устойчивое будущее для освещения. Технология готова; теперь нам нужно изменить то, как мы его используем.
https://www.benweilight.com/industrial-lighting/led-high-bay-light/6000-kufo-led-high-bay.html
Вместе мы сделаем его лучше.
Шэньчжэнь Benwei Lighting Technology Co., Ltd.
Мобильный телефон/Whatsapp:(+86)18673599565
Электронная почта:bwzm15@benweilighting.com
Скайп: benweilight88
Интернет:www.benweilight.com
Добавить: Здание F, промышленная зона Юаньфэнь, Лунхуа, район Баоань, Шэньчжэнь, Китай
