Utvecklingen av belysning: från glödlampor till lysdioder
Glödlampanrevolutionerade livet och arbetet för dem med tillgång till elektricitet, men dess ineffektivitet-att slösa mest energi som värme-ifrågasattes inte förrän på 1970-talets oljechocker. Som svar främjade regeringar energieffektivitet, och branschledare som Philips och Osram investerade kraftigt i alternativ, med stöd av lagar för att fasa ut slösaktiga glödlampor.
Det första alternativet var den kompakta fluorescerande glödlampan (CFL), fem gånger mer energieffektiv- än traditionella glödlampor. Men konsumenterna ogillade dess hårda blå-vita glöd och långsamma-uppvärmning. Halogenlampor fungerade kort som en ersättning men erbjöd bara något bättre effektivitet än glödlampor. Sedan dök lysdioder upp som en-omvandlare.
Lysdioder har stor potential för snabb användning och minskade koldioxidutsläpp. De producerar ljus omedelbart, matchar naturligt dagsljus färgspektrum och genererar minimal värme-till skillnad från glödlampor, som slösar bort upp till 95 % av energin som värme. Det amerikanska företaget Fairchild Optoelectronics lanserade en LED-produkt redan på 1970-talet, men lysdioder förblev dyra nischartiklar i årtionden. Det var inte förrän 2000, när både industrialiserade länder och utvecklingsländer satte minimistandarder för prestanda/effektivitet och fasta deadlines för att fasa ut ineffektiva glödlampor, som försäljningen långsamt gick över till alternativ med låg-energi.
Föga överraskande varierar LED-användningens hastighet och skala beroende på land, på grund av stora skillnader i policyer, ekonomier och tillgång till energi. Så sent som 2015 höll många konsumenter fortfarande fast vid traditionella glödlampor och såg halogen-/glödlampsalternativen som otillräckliga. Men de senaste åren har medfört imponerande förbättringari LED-kvalitet, design, pris och funktionalitet, vilket stimulerar ett snabbt upptagande. Idag kostar lysdioder \\(2–\\)5, använder 90 % mindre energi än glödlampor (inklusive halogener) och 60 % mindre än gamla lysrör. År 2019 utgjorde de ~46 % av den globala belysningsförsäljningen, upp från 37 % 2018.
Statlig push för LED-adoption
Regeringen-ledde arbetet med att fasa ut ineffektiva lampor-nyckeln till LED-tillväxt-startade 2005 i Brasilien och Venezuela. EU, Australien och Schweiz följde efter med sina egna utfasningar 2009. Nu har de flesta regeringar och företag policyer för att öka LED-användningen, dragna av deras kostnads- och energisparande fördelar. USA började fasa ut ineffektiva glödlampor 2007 (även om Trump-administrationen avbröt detta 2019), medan ett EU-direktiv kommer att avsluta försäljningen av glödlampor och halogen i slutet av 2021.
Vidare relevans för LED-tillväxt
Lysdioder visar hur stark, interventionistisk regeringspolitik kan eliminera ineffektiva, slösaktiga produkter. Utan sådan politik skulle industrier sakna motivation att överge föråldrad belysningsteknik. Viktigt är att denna lagstiftning vanligtvis fokuserar på effektivitetskrav, inte specifika tekniker-som låter industrier utveckla lösningar. Resultatet har blivit den stadiga nedgången av halogener och glödlampor, vilket medfört kostnadsbesparingar för både företag och konsumenter.
Lysdioder minskar redan belysningens totala energianvändning: 2018 stod belysning för ~13 % av den globala energiförbrukningen, och med nuvarande användningshastigheter förväntas detta sjunka till 8 % till 2030. Men energieffektiviteten blir ofta överskuggad av ny förnybar teknik och behöver konstant stöd. IEA noterar att den globala energieffektiviteten har avtagit sedan 2015, men effektiviteten är fortfarande avgörande för att minska den totala energianvändningen.
Belysning står för närvarande för 13 % av den globala efterfrågan på el och 5 % av de årliga globala koldioxidutsläppen (i sammanhanget släpper internationell sjöfart ut 1,7 %). Det finns fortfarande en enorm potential att minska-belysningsrelaterade utsläpp: vissa uppskattningar tyder på att en global övergång till hög-effektiv LED kan minska CO₂ med 1,4 miljarder ton, vilket undviker behovet av 1 250 nya kraftverk-en stor vinst för koldioxidminskning och luftkvalitet.
Lysdioder visar också hur djärva affärsbeslut lönar sig snabbt. Tillverkare tog risker för att gå från ineffektiv belysning till lysdioder. 2006 beslöt Philips Lighting-som fick nästan två-tredjedelar av försäljningen från glödlampor-för att skala upp LED-produktionen istället. Detta radikala drag mötte starkt motstånd inom företaget och från aktieägare, men det lyckades: företaget, som nu heter Signify, är bland de fem största globala LED-tillverkarna, med ~6 miljarder pund i årliga intäkter.
Dessutom betonar belysningsskiftet vikten av individuella åtgärder för att minska koldioxidutsläppen. Även små val, multiplicerade med miljarder människor, ger enorma miljömässiga och ekonomiska konsekvenser. Att skicka sparande till konsumenter hjälper till att driva förändringar i ett kapitalistiskt system. Utöver effektivitet och miljöfördelar sparar lysdioder konsumenterna pengar: det amerikanska energidepartementet uppskattar lysdioder kan minska den nationella energianvändningen av belysning med 29 % till 2025, vilket sparar hushållen ~80 miljarder pund på elräkningar. I Storbritannien skulle utbredd LED-användning i hemmet minska energiräkningen på 2 miljarder pund och förhindra 8 miljoner ton koldioxidutsläpp. Den initiala investeringen för att byta till lysdioder i Storbritannien är återbetald på bara 3–4 månader, och varje hushåll skulle kunna spara ~40 £ årligen med full användning.
Kontext och bakgrund
Glödlampans ursprung går till 1761-tidigare än Volta-när Ebenezer Kinnersley demonstrerade glödande från en uppvärmd tråd. Men det var inte förrän 1879 som Thomas Alva Edison patenterade en elektrisk lampa som skulle dominera marknaden i nästan två århundraden. Han köpte smart patent från andra uppfinnare för att utveckla en fungerande produkt.
Glödlampan förvandlade livet och arbetet för dem med elektricitet. Dess dominans från 1800- och 1900-talet kom från bristande konkurrens och fallande kostnader. Som Edison berömt sa, "Bara de rika kommer att kunna bränna ljus"; på 1900-talet var användningen av artificiellt ljus 100 000 gånger högre än på 1700-talet.
Det har dock inte varit lätt att utveckla effektiva,-långvariga lampor. På 1920-talet samarbetade en tillverkares kartell kallad "Phoebus" (inklusive dotterbolag Osram, Philips och GE) för att tillverka glödlampor med kortare livslängd än tidigare.
Snabb-fram till 2000-talet: när lysdiodernas överväldigande överlägsenhet blev tydlig, var övergången till att göra dem förvånansvärt kontroversiell-men löftet om massiva energibesparingar vann. Marknadspenetrationen var långsammare än LED-anhängare hoppades, så regeringar gick in för att påskynda adoptionen, skala upp LED-produktionen och fasa ut ineffektiva glödlampor. Regeringar hade extra incitament: kostnader för offentlig belysning tog upp en stor del av de kommunala budgetarna. Till exempel står offentlig belysning för 20–40 % av de amerikanska kommunernas elräkningar.
Som hoppats drev strikta statliga lagar och effektivitetsstandarder ner LED-priserna, vilket gjorde dem överkomliga för miljarder och ökade marknadsandelar. Över två decennier,LED-lampakostnaderna sjönk mer än 20 gånger, medan deras ljusflöde (ljuskvalitet) förbättrades 40 gånger. Detta sparade inte bara konsumenterna pengar utan hjälpte också regeringar att minska koldioxidutsläppen.
I Indien, till exempel, växte LED-marknaden 130-faldigt på fem år: från 5 miljoner årlig försäljning 2014 till 670 miljoner 2018. Lysdioder sparar nu 30 terawattimmar-timmar energi per år – tillräckligt för att driva 28 miljoner indiska hem eller hela Danmark under ett år. Under samma period sjönk priserna på LED-lampor från ~4,50 pund 2014 till 0,78 pund 2019. Lysdioder gjorde också solcellsbelysning för hemmet billigare och effektivare i Indien, där många saknar el från nätet.
I varma klimat som Indien erbjuder lysdioder en extra fördel: de håller byggnader svala. Glödlampor slösar bort 95 % av energin som värme, vilket gör utrymmen obekväma i redan varmt väder-som ofta tvingar till användning av ineffektiva, förorenande AC. Lysdioder, däremot, förlorar lite energi som värme, vilket förhindrar onödig uppvärmning av människor och utrymmen.
Aktiveringsfaktorer för LED-dominans
En nyckelfaktor i LED-tillväxten var fallande kostnader. Tack vare innovation inom belysningstillverkning och storskalig-produktion har LED-priserna rasat under decennier. När lysdioder först lanserades i Storbritannien betalade konsumenterna upp till £9 per glödlampa -otänkbart nu, med £1 LED vanliga. Priserna sjönk så snabbt att en glödlampa kunde kosta £1 mindre på bara ett år.
Denna prisnedgång drev LED-tillväxt på två sätt: för det första gör nuvarande priser lysdioder tillgängliga för nästan alla konsumenter, vilket ökar försäljningen och penetrationen; För det andra förkortar låga kostnader avkastningen på investeringen (ROI), med vissa uppskattningar till 3–4 månader. I vissa fall kan ROI nå 525 %, även om detta beror på variabler som användning och elkostnader.
Tydliga statliga lagar och vägledning om effektivitet, kvalitet och utfasning-spelade också en stor roll. För att påskynda användningen av LED införde regeringar över hela världen åtgärder som minimistandarder för kvalitet och effektivitet. Dessa policyer fasade ut ineffektiva glödlampor och flyttade tillverkningen till lysdioder, vilket skapade den skala som behövs för att sänka kostnaderna snabbt. Enligt EU:s regler kan 2021 bli det sista året som glödlampor och halogenlampor säljs i Storbritannien.
Ökande konsumentefterfrågan på tillgänglig kostnadsbesparande-teknik stödde även lysdioder. Glödlampor låter människor minska förbrukningen (genom att byta ut glödlampor med kort-livslängd) och minska utsläppen utan specialkunskap eller stora investeringar. Jämfört med halogener överträffar lysdioder i kostnad: halogener håller ~2 000 timmar (ungefär två års genomsnittlig användning), medan lysdioder håller i 25 000 timmar-som ger långsiktiga-besparingar och minskar avfall. Full LED-användning sparar det genomsnittliga hushållet 40 pund per år. För konsumenter, företag och myndigheter gör dessa besparingar-tillsammans med fallande LED-priser-lysdioder till standardvalet.
Omfattning och bevis
Det amerikanska företaget Fairchild Optoelectronics lanserade en LED-produkt på 1970-talet, men lysdioder förblev dyra nischartiklar i årtionden.
Under 2006 gick Philips Lighting (som då fick ~2/3 av försäljningen från glödlampor) över till skalad LED-produktion; nu namnet Signify, det är en topp 5 global LED-tillverkare med ~6 miljarder pund årliga intäkter.
Lysdioder håller i ~25 000 timmar, vilket ger konsumentbesparingar på lång sikt-.
Brasilien och Venezuela började fasa ut ineffektiva lökar 2005; EU, Australien och Schweiz följde efter 2009.
USA började sin utfasning- 2007 (avstängd av Trump-administrationen 2019).
Under 2018 stod belysning för ~13 % av den globala elanvändningen och 5 % av de årliga globala koldioxidutsläppen.
Idag kostar lysdioder \\(2–\\)5, använder 90 % mindre energi än glödlampor (inklusive halogener) och 60 % mindre än gamla lysrör.
LED-försäljningen ökade från 37 % av den globala belysningsförsäljningen 2018 till 46 % 2019.
De flesta regeringar och företag har policyer för att öka LED-användningen, driven av kostnads- och energibesparingar.
Ett EU-direktiv kommer att avsluta försäljningen av glödlampor och halogen till 2021.
En global övergång till högeffektiva lysdioder kan minska CO₂ med 1,4 miljarder ton och undvika 1 250 nya kraftverk.
Det amerikanska energidepartementet uppskattar att lysdioder kan minska den nationella energianvändningen av belysning med 29 % till 2025, vilket sparar hushållen ~80 miljarder pund.
I Storbritannien skulle utbredd LED-användning i hemmet minska energiräkningen på 2 miljarder pund och förhindra 8 miljoner ton koldioxidutsläpp.
Full LED-användning sparar det genomsnittliga hushållet i Storbritannien ~ £40 per år.
Tillsammans gör vi det bättre.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co.,Ltd
Mobil/Whatsapp :(+86)18673599565
E-post:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Web:www.benweilight.com
Lägg till: F Building, Yuanfen Industrial Zone, Longhua, Bao'an District, Shenzhen, Kina
