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LED:节能环保的第三代照明技术

2011-9-28 00:12:44  1814 照明
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LED:节能环保的第三代照明技术
1、半导体照明 LED:变革照明的第三代革命
1.1  LED 代替白炽灯—任重而道远
自 20 世纪 60 年代世界第一个半导体发光二极管诞生以来,LED 照明因具 有寿命长、节能、色彩丰富、安全、环保特性,被誉为人类照明的第三次革命。
表 1:白炽灯、日光灯、LED 照明三种照明光源比较
指标 白炽灯 荧光灯 LED
能量转换效率 5%  25% 60%
极限的发光效率(lm/W) 15-20  100  200
寿命(小时) 1000  10,000  80,000-100,000
特点  显色性最好  发光效率高  高效节能
发光效率低  显色性差  寿命长
寿命短  易碎不牢固  低电压、安全性高
电压高  频闪对人体有害  牢固、耐震动冲击
不安全  含汞污染环境  体积小、重量轻
易碎不牢固   响应时间短
   色彩丰富可调
   环保无污染
要达到家庭照明的领域还需要很长的路要走,要实现第三次照明革命要首先具备以下的照明成本分析。
根据美国圣地亚国家实验室所做的 LED 照明成本分析,投资成本是将一个 灯泡的购买成本(每兆流明)分摊到整个寿命周期,运行成本是指一个灯泡在 运行时的成本(每兆流明时),拥有成本是投资成本和运行成本之和,反应了 一个灯泡从购买、运行到寿终整个生命周期的总成本。
到 2012 年 LED 的拥有成本降至 0.77 美元/兆流明时,将低于荧光灯的 1 美 元/兆流明时,到 2020 年 LED 的拥有成本将降至 0.48 美元/兆流明,只有荧光 灯的一半。
表 2::LED 照明成本分析
LED  2002  2007  2012  2020  白炽灯  荧光灯
投资成本($/Mlm-h) 12  1.25  0.30  0.13  1.25  0.18
运行成本($/Mlm-h) 3.50  0.93  0.47  0.35  4.38  0.82
拥有成本($/Mlm-h) 15.50  2.18  0.77  0.48  5.63  1.00
LED 照明技术的发展目标是:发光效率将分阶段从 2002 年的 25 流明/瓦提 高到 2007 年 75 流明/瓦、2012 年的 150 流明/瓦和 2020 年的 200 流明/瓦,发光成本将从 2002 的 200 美元/千流明降低到 2007 年的 20 美元/千流明、2012年的 5 美元/千流明和 2020 年的 2 美元/千流明。
LED 照明在 2007 年开始渗透进入白炽灯照明市场、2012 年进入荧光灯照 明市场,而大量取代白炽灯和荧光灯将分别在 2012 年和 2020 年。
表 3:美国 LED 照明技术发展目标
LED  2002  2007  2012  2020  白炽灯  荧光灯
发光效率(lm/W) 25  75  150  200  16  85
寿命(小时)  20000  20000  100000  100000  1000  10000
光通量(l m/只) 25  200  1000  1500  1200  3400
输入功率(W/ 只)  1  2.7  637  7.5  75  40
流明成本(美元/klm)  200  20  5  2 0.4  1.5
购买成本(美元/只)  5  4  5  3 0.5  5
显色指数(CRI) 70  80  80  80  95  75
渗透的照明市场 低照度 白炽灯 荧光灯 所有   
资料来源:U.S.SSL-LEDRoadmap
1.2  世界主要国家半导体 LED 照明发展战略
LED  照明产生的效益显而易见,世界各国都在政府的大力资助下加快推进 LED  照明取代传统照明的步伐,日本、美国、欧盟、韩国、台湾和中国政府都 制定了相应的发展计划。
1.2.1  中国半导体 LED 照明发展战略
中国大陆为节约能源、实现经济和社会的可持续性发展,于 6 月 3 日制定《节能减排综合性工作方案》,半导体照明产业顺应了节能减排的宏观政策。
图 1:中国对 LED 产业各环节加大支持力度

资料来源:半导体照明网
从2005  年开始科技部批准了大连、厦门、上海、南昌、深圳等五个半导体照明产业基地,之后在 2007 年和 2008 年相继批准石家庄、扬州等两个半导体照明产业基地,在政策、税收和资金上给予长期支持。
图 2:中国五大半导体照明基地及核心 LED 上游企业情况

2008112816165961695.doc (1.15 MB, 下载次数: 17 )


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