Apgaismojuma evolūcija: no kvēlspuldzēm līdz gaismas diodēm
Kvēlspuldzeradīja apvērsumu to cilvēku dzīvē un darbā, kuriem ir piekļuve elektrībai, tomēr tās neefektivitāte — lielāko daļu enerģijas izšķērdēšana siltuma veidā — netika apšaubīta līdz 1970. gadu naftas triecieniem. Atbildot uz to, valdības veicināja energoefektivitāti, un nozares līderi, piemēram, Philips un Osram, ieguldīja lielus līdzekļus alternatīvās, ko atbalstīja likumi, lai pakāpeniski izbeigtu nelietderīgo spuldžu izmantošanu.
Pirmā alternatīva bija kompaktā dienasgaismas spuldze (CFL), kas ir piecas reizes energoefektīvāka{0}} nekā tradicionālās kvēlspuldzes. Taču patērētājiem nepatika tā skarbi zilā-baltā mirdzēšana un lēnā sasilšana{3}}. Halogēnās spuldzes īslaicīgi kalpoja kā nomaiņa, bet piedāvāja tikai nedaudz labāku efektivitāti nekā kvēlspuldzes. Tad gaismas diodes parādījās kā spēļu-mainītājs.
LED ir ievērojams potenciāls ātrai ieviešanai un oglekļa emisiju samazināšanai. Tie rada gaismu uzreiz, atbilst dabiskās dienasgaismas krāsu spektram un rada minimālu siltumu — atšķirībā no kvēlspuldzēm, kas iztērē līdz pat 95% enerģijas kā siltumu. Amerikāņu uzņēmums Fairchild Optoelectronics jau pagājušā gadsimta 70. gados laida klajā LED izstrādājumu, taču gaismas diodes joprojām bija dārgas nišas preces gadu desmitiem. Tikai 2000. gadā, kad gan rūpnieciski attīstītās, gan jaunattīstības valstis noteica minimālos veiktspējas/efektivitātes standartus un stingrus termiņus neefektīvo spuldžu pakāpeniskai izņemšanai no apgrozības, pārdošanas apjomi lēnām pārgāja uz zemas-enerģijas iespējām.
Nav pārsteidzoši, ka LED ieviešanas ātrums un mērogs dažādās valstīs atšķiras, jo ir būtiskas atšķirības politikā, ekonomikā un enerģijas pieejā. Vēl 2015. gadā daudzi patērētāji joprojām pieķērās tradicionālajām spuldzēm, uzskatot halogēna/kvēlspuldžu alternatīvas par neatbilstošām. Taču pēdējie gadi ir nesusi iespaidīgus uzlabojumusLED kvalitātē, dizains, cena un funkcionalitāte, kas veicina ātru ieviešanu. Mūsdienās gaismas diodes maksā \\(2–\\)5 un patērē par 90% mazāk enerģijas nekā kvēlspuldzes (ieskaitot halogēnus) un par 60% mazāk nekā vecās dienasgaismas spuldzes. Līdz 2019. gadam tie veidoja ~46% no pasaules apgaismojuma pārdošanas apjoma, salīdzinot ar 37% 2018. gadā.
Valdības atbalsts LED ieviešanai
2005. gadā Brazīlijā un Venecuēlā sākās valdība{0}}neefektīvo spuldžu izmantošana, kas ir LED izaugsmes atslēga. ES, Austrālija un Šveice 2009. gadā sekoja ar savu fāzu{3}}pārtraukšanu. Tagad lielākajai daļai valdību un uzņēmumu ir izstrādāta politika, lai palielinātu LED izmantošanu, pamatojoties uz to izmaksu un enerģijas taupīšanas{5}}priekšrocībām. ASV sāka pakāpenisku neefektīvo spuldžu izņemšanu no apgrozības 2007. gadā (lai gan Trampa administrācija 2019. gadā pārtrauca{10}}izmantošanu), savukārt ES direktīva izbeigs kvēlspuldžu un halogēnu tirdzniecību līdz 2021. gada beigām.
LED izaugsmes plašāka nozīme
Gaismas diodes parāda, cik spēcīga, intervence valdības politika var novērst neefektīvus, izšķērdīgus produktus. Bez šādas politikas nozarēm trūktu motivācijas atteikties no novecojušām apgaismojuma tehnoloģijām. Svarīgi, ka šie tiesību akti parasti koncentrējas uz efektivitātes prasībām, nevis konkrētām tehnoloģijām, ļaujot nozarēm izstrādāt risinājumus. Rezultāts ir bijis pastāvīgs halogēnu un kvēlspuldžu skaita samazinājums, tādējādi ietaupot izmaksas gan uzņēmumiem, gan patērētājiem.
Gaismas diodes jau samazina apgaismojuma kopējo enerģijas patēriņu: 2018. gadā apgaismojums veidoja aptuveni 13% no pasaules enerģijas patēriņa, un saskaņā ar pašreizējo ieviešanas līmeni līdz 2030. gadam tas samazināsies līdz 8%. Tomēr energoefektivitāti bieži aizēno jaunas atjaunojamās tehnoloģijas, un tai ir nepieciešams pastāvīgs atbalsts. IEA norāda, ka globālā energoefektivitātes paaugstināšanās kopš 2015. gada ir palēninājusies, tomēr efektivitāte joprojām ir būtiska kopējā enerģijas patēriņa samazināšanai.
Apgaismojums pašlaik veido 13% no globālā elektroenerģijas pieprasījuma un 5% no ikgadējām globālajām oglekļa emisijām (kontekstam, starptautiskā kuģniecība rada 1,7%). Joprojām ir milzīgs potenciāls samazināt ar apgaismojumu{4}}saistītās emisijas: daži aprēķini liecina, ka globāla pāreja uz augstas efektivitātes LED varētu samazināt CO₂ par 1,4 miljardiem tonnu, izvairoties no nepieciešamības pēc 1250 jaunām spēkstacijām — tas ir milzīgs ieguvums oglekļa emisiju samazināšanai un gaisa kvalitātei.
Gaismas diodes arī uzsver, cik drosmīgi biznesa lēmumi ātri atmaksājas. Ražotāji riskēja, lai pārietu no neefektīva apgaismojuma uz LED. 2006. gadā uzņēmums Philips Lighting — toreiz gandrīz divas-trešdaļas no pārdošanas apjoma no kvēlspuldzēm — nolēma tā vietā palielināt LED ražošanu. Šis radikālais solis saskārās ar spēcīgu pretestību uzņēmumā un no akcionāru puses, taču tas izdevās: tagad ar nosaukumu Signify uzņēmums ir viens no pieciem lielākajiem LED ražotājiem pasaulē ar aptuveni 6 miljardu mārciņu gada ieņēmumiem.
Turklāt apgaismojuma maiņa uzsver individuālās rīcības nozīmi, lai samazinātu oglekļa emisijas. Pat nelielas izvēles, kas reizinātas ar miljardiem cilvēku, rada milzīgu ietekmi uz vidi un finansiālu ietekmi. Ietaupījumu nodošana patērētājiem palīdz veicināt pārmaiņas kapitālistiskā sistēmā. Papildus efektivitātei un vides ieguvumiem gaismas diodes ietaupa patērētāju naudu: ASV Enerģētikas departaments lēš, ka LED līdz 2025. gadam varētu samazināt valsts apgaismojuma enerģijas patēriņu par 29%, tādējādi mājsaimniecībām ietaupot aptuveni 80 miljardus mārciņu elektrības rēķinos. Apvienotajā Karalistē plaši izplatīta LED izmantošana mājās samazinātu 2 miljardus mārciņu no enerģijas rēķiniem un novērstu 8 miljonus tonnu oglekļa emisijas. Sākotnējās investīcijas, lai pārietu uz gaismas diodēm Apvienotajā Karalistē, tiek atmaksātas tikai 3–4 mēnešos, un katra mājsaimniecība varētu ietaupīt ~ 40 £ gadā, pilnībā izmantojot to.
Konteksts un fons
Spuldzes izcelsme ir 1761. gadā — agrāk nekā Volta, kad Ebenezers Kinnerslijs demonstrēja kvēlsodu no sakarsētas stieples. Taču tikai 1879. gadā Tomass Alva Edisons patentēja elektrisko lampu, kas dominēs tirgū gandrīz divus gadsimtus. Viņš gudri iegādājās patentus no citiem izgudrotājiem, lai izstrādātu strādājošu produktu.
Kvēlspuldze pārveidoja dzīvi un darbu tiem, kam ir elektrība. Tās dominēšana 19. - un 20. -gadsimtā radās konkurences trūkuma un izmaksu krituma dēļ. Kā slavenais Edisons teica: "Tikai bagātie varēs dedzināt sveces"; 20. gadsimtā mākslīgā apgaismojuma izmantošana bija 100 000 reižu lielāka nekā 18. gadsimtā.
Tomēr nav bijis viegli izveidot efektīvas,-ilgstošas spuldzes. 20. gados ražotāju kartelis ar nosaukumu "Phoebus" (tostarp Osram, Philips un GE meitasuzņēmumi) vienojās, lai izgatavotu spuldzes ar īsāku kalpošanas laiku nekā iepriekš.
Ātri{0}}uz priekšu uz 21. gadsimtu: kad kļuva skaidrs, ka gaismas diožu pārliecinošais pārākums kļuva skaidrs, pāreja uz to izgatavošanu bija pārsteidzoši strīdīga, taču solījums par milzīgu enerģijas ietaupījumu uzvarēja. Tirgus izplatība bija lēnāka, nekā cerēja LED atbalstītāji, tāpēc valdības iesaistījās, lai paātrinātu ieviešanu, palielinātu LED ražošanu un pakāpeniski atteiktos no neefektīvām spuldzēm. Valdībām bija papildu stimuls: sabiedriskā apgaismojuma izmaksas apēda lielu daļu no pašvaldību budžeta. Piemēram, sabiedriskais apgaismojums veido 20–40% no ASV padomju elektrības rēķiniem.
Kā cerēts, stingri valdības likumi un efektivitātes standarti samazināja LED cenas, padarot tās par pieejamām miljardiem un palielinot tirgus daļu. Vairāk nekā divas desmitgades,LED spuldzeizmaksas samazinājās vairāk nekā 20 reizes, savukārt to gaismas plūsma (apgaismojuma kvalitāte) uzlabojās 40 reizes. Tas ne tikai ietaupīja patērētāju naudu, bet arī palīdzēja valdībām samazināt oglekļa emisijas.
Piemēram, Indijā LED tirgus piecu gadu laikā pieauga 130{6}}reižu: no 5 miljoniem gadā pārdoto produktu 2014. gadā līdz 670 miljoniem 2018. gadā. Tagad gaismas diodes ietaupa 30 teravatstundas enerģijas gadā, kas ir pietiekami, lai gadu nodrošinātu 28 miljonus Indijas māju vai visu Dāniju. Tajā pašā laika posmā LED spuldžu cenas samazinājās no ~4,50 £ 2014. gadā līdz £ 0,78 2019. gadā. LED arī padarīja saules enerģijas mājas apgaismojumu lētāku un efektīvāku Indijā, kur daudziem trūkst elektrotīkla.
Karstā klimatā, piemēram, Indijā, gaismas diodes piedāvā papildu priekšrocības: tās uztur ēkas vēsas. Kvēlspuldzes iztērē 95% enerģijas kā siltumu, padarot telpas neērtas jau tā karstā laikā-bieži liekot paļauties uz neefektīvām, piesārņojošām maiņstrāvām. Turpretim gaismas diodes zaudē maz enerģijas kā siltumu, novēršot cilvēku un telpu nevajadzīgu apsildīšanu.
LED dominēšanas iespējojošie faktori
Galvenais LED izaugsmes faktors bija izmaksu kritums. Pateicoties inovācijām apgaismojuma ražošanā un liela mēroga-ražošanā, LED cenas gadu desmitu laikā strauji kritās. Kad gaismas diodes pirmo reizi tika laist klajā Apvienotajā Karalistē, patērētāji maksāja līdz pat 9 £ par spuldzi — tagad tas ir neiedomājami, jo parasti gaismas diodes maksā £1. Cenas kritās tik strauji, ka spuldze varētu maksāt par £ 1 mazāk tikai gada laikā.
Šis cenu samazinājums veicināja LED izaugsmi divos veidos: pirmkārt, pašreizējās cenas padara gaismas diodes pieejamas gandrīz visiem patērētājiem, palielinot pārdošanas apjomu un izplatību; otrkārt, zemās izmaksas saīsina ieguldījumu atdevi (IA) ar dažām aplēsēm 3–4 mēnešus. Dažos gadījumos IA var sasniegt 525%, lai gan tas ir atkarīgs no tādiem mainīgajiem lielumiem kā izmantošana un elektroenerģijas izmaksas.
Liela nozīme bija arī skaidriem valdības tiesību aktiem un norādījumiem par efektivitāti, kvalitāti un pakāpenisku{0}}pārtraukšanu. Lai paātrinātu LED ieviešanu, valdības visā pasaulē ieviesa tādus pasākumus kā minimālie kvalitātes un efektivitātes standarti. Šīs politikas pakāpeniski atteicās no neefektīvām spuldzēm un pārcēla ražošanu uz LED, radot nepieciešamo mērogu, lai ātri samazinātu izmaksas. Saskaņā ar ES noteikumiem 2021. gads varētu būt pēdējais gads, kad Apvienotajā Karalistē tiek pārdotas kvēlspuldzes un halogēna spuldzes.
Patērētāju pieaugošais pieprasījums pēc pieejamām izmaksu taupīšanas tehnoloģijām{0}atbalstīja arī LED. Spuldzes ļauj cilvēkiem samazināt patēriņu (nomainot īstermiņa{2}}darba spuldzes) un samazināt emisijas bez īpašām zināšanām vai lieliem ieguldījumiem. Salīdzinot ar halogēniem, gaismas diodes izceļas ar izmaksām: halogēni kalpo aptuveni 2000 stundu (aptuveni divus gadus ilgas vidējas lietošanas), savukārt gaismas diodes darbojas 25 000 stundu, nodrošinot ilgtermiņa ietaupījumu{8}}un samazinot atkritumu daudzumu. Pilna LED ieviešana vidēji mājsaimniecībā ietaupa 40 GBP gadā. Patērētājiem, uzņēmumiem un valsts iestādēm šie ietaupījumi -pārī ar LED cenu kritumu{13}} padara gaismas diodes par noklusējuma izvēli.
Darbības joma un pierādījumi
Amerikāņu uzņēmums Fairchild Optoelectronics 20. gadsimta 70. gados laida klajā LED izstrādājumu, taču gaismas diodes joprojām bija dārgas nišas preces gadu desmitiem.
2006. gadā Philips Lighting (toreiz ieguva ~2/3 no pārdošanas apjoma no kvēlspuldzēm) pārgāja uz mērogotu LED ražošanu; tagad ar nosaukumu Signify, tas ir 5 populārākais LED ražotājs ar aptuveni 6 miljardiem mārciņu gadā.
Gaismas diodes darbojas aptuveni 25 000 stundu, nodrošinot ilgtermiņa-patērētāju ietaupījumus.
Brazīlija un Venecuēla sāka pakāpeniski atteikties no neefektīvām spuldzēm 2005. gadā; ES, Austrālija un Šveice sekoja 2009. gadā.
ASV sāka izbeigšanu 2007. gadā (2019. gadā to pārtrauca Trampa administrācija).
2018. gadā apgaismojums veidoja ~13% no globālās elektroenerģijas patēriņa un 5% no ikgadējām globālajām oglekļa emisijām.
Mūsdienās gaismas diodes maksā \\(2–\\)5 un patērē par 90% mazāk enerģijas nekā kvēlspuldzes (ieskaitot halogēnus) un par 60% mazāk nekā vecās dienasgaismas spuldzes.
LED pārdošanas apjomi pieauga no 37% no pasaules apgaismojuma pārdošanas apjoma 2018. gadā līdz 46% 2019. gadā.
Lielākajai daļai valdību un uzņēmumu ir politika, lai veicinātu LED izmantošanu, ko veicina izmaksu un enerģijas ietaupījums.
ES direktīva izbeigs kvēlspuldžu un halogēnu pārdošanu līdz 2021. gadam.
Globāla pāreja uz augstas{0}efektivitātes LED varētu samazināt CO₂ par 1,4 miljardiem tonnu, izvairoties no 1250 jaunām spēkstacijām.
ASV Enerģētikas departaments lēš, ka LED līdz 2025. gadam varētu samazināt valsts apgaismojuma enerģijas patēriņu par 29%, tādējādi mājsaimniecībām ietaupot aptuveni 80 miljardus mārciņu.
Apvienotajā Karalistē plaši izplatīta LED izmantošana mājās samazinātu 2 miljardus mārciņu no enerģijas rēķiniem un novērstu 8 miljonus tonnu oglekļa emisijas.
Pilna LED ieviešana ietaupa vidēji Apvienotās Karalistes mājsaimniecības aptuveni 40 GBP gadā.
Kopā mēs to padarām labāku.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co, Ltd
Mobilais/Whatsapp :(+86)18673599565
E-pasts:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Tīmeklis:www.benweilight.com
Pievienot: F ēka, Yuanfen industriālā zona, Longhua, Bao'an rajons, Šenžeņa, Ķīna
