Энергосовет - энергосбережение и энергоэффективность

НП "Энергоэффективный город" представляет портал "Энергосовет" - всё об энергосбережении в интернете

Еще по теме Энергосбережение в освещении

Cтраницы: 1 | 2 | следующая >>

Энергосбережение - одна из важнейших проблем современной светотехники

Ю.Б. Айзенберг, профессор, д.т.н., главный научный сотрудник ООО «ВНИСИ», генеральный директор ЗАО «Московский дом света»

В серии наших статей по проблемам энергосбережения [1-4] были рассмотрены состояние дел в этой области и наиболее эффективные пути значительного снижения энергопотребления в осветительных установках, как России, так и ряда других технически передовых стран мира с позиций конца XX и самого начала XXI веков.

Вместе с тем за последние пять лет масштабы и темпы роста энергопотребления у нас в стране и в мире в целом резко возросли, а меры по энергосбережению в осветительных установках, где потребляется от 10 до 30% (США) всей генерируемой электроэнергии (ЭЭ), не приносят ещё ощутимых результатов.

В 2006 г. темпы роста потребления ЭЭ выросли у нас в стране в 2,5 раза и ожидается их дальнейший быстрый, рост, без которого невозможен прогресс народного хозяйства. Для обеспечения все возрастающих нужд страны пересмотрена программа ввода новых генерирующих мощностей и за 5 предстоящих лет должно быть введено уже не 23 тыс. МВт, как раньше планировалось, а 41 тыс. МВт [5] (при этом нельзя не отметить, что в Китае только в 2006 г. было введено 103 тыс. МВт мощностей!).

Тема энергообеспеченности становится столь определяющей, что нельзя не согласиться со знаменитым писателем-футурологом Артуром Кларком, который предрек, что в качестве единой мировой валюты будет киловатт-час [5].

Как известно, проблема энергосбережения тесно связана с другой всемирной проблемой - сохранением окружающей среды, которой наносится непоправимый вред выбросами в атмосферу при выработке ЭЭ на тепловых электростанциях [3,4].

Так что же выгоднее, создавать все большие генерирующие мощности или же снижать потребление ЭЭ за счёт применения современных средств и методов её использования? И, прежде всего, в светотехнических установках. Вероятно, истина лежит в разумном сочетании и того, и другого пути (с особым вниманием к повышению эффективности использования и экономии ЭЭ). При этом важно помнить, что на создание 1 кВт новых генерирующих мощностей необходимо затратить около 2000 долларов США, а на экономию 1 кВт мощности в системах освещения достаточно 200-250 долларов США.

Все программы энергосбережения в ОУ построены на расширении производства и использования компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) вместо ламп накаливания (ЛН) и электронных аппаратов (ЭПРА) для разрядных ламп (РЛ) вместо электромагнитных ПРА. Немаловажная роль при этом отводится массовому переходу на использование прямолинейных тонких ЛЛ типа Т5, имеющих существенно улучшенные параметры [7].

Достигнутые за последние годы результаты приведены в книге, опубликованной Internationale Energy Agency - IEA [6] и характеризуются приведёнными ниже данными табл. 1 и рис. 1,2.

В 2005 г. мировое потребление электроэнергии в осветительных установках составляло 2650 ТВт-ч. (19% глобального потребления ЭЭ - больше, чем дают атомные станции мира). При этом было генерировано 133 петалюменчасов (Плм-ч, т.е. 1015 лм-ч) световой энергии), что составляло в среднем около 20 мегалюмен-часов световой энергии на одного жителя Земли. В книге IE A было показано также, что одна четверть населения Земли использует для освещения жидкое топливо (в основном керосин). При этом диспропорция между светопотреблением в развитых и отсталых странах (рис. 1) крайне велика (США - 101 Млм-ч/чел.; Индия, Китай, страны Африки - 8-10 Млм-ч/чел.).





Полная стоимость освещения составляет 460 млрд. долларов США, т.е. больше 1% мирового валового продукта. При этом жилой сектор потребляет около 31% всей генерируемой ЭЭ.

Важно также иметь в виду, что в США и Европе в год покупается почти по миллиарду КЛЛ, в то время как парк действующих КЛЛ составляет около 3 и 2 млрд. соответственно. В то же время в Европе ежегодно продаётся 2,1 млрд. ЛН, а их парк составляет 3,6-4,0 млрд. шт. [10].

В табл. 1 приведены данные о годовом потреблении электро- и световой энергии, а также параметры осветительных установок жилых домов в ряде стран, объединяемых IEA. Из этой таблицы, а также из рис. 2, приведённого для осветительных установок коммерческих зданий (для США - в Калифорнии), хорошо видно, что средняя световая отдача для ламп, применяемых в жилье США, составляет всего 18 лм/Вт, в то время, как в коммерческих зданиях 50 лм/Вт. В Японии мы не наблюдаем такой огромной разницы: в жилье 49 лм/Вт. в коммерческих зданиях 65 лм/Вт. Это свидетельствует о широком использовании в жилых домах Америки неэффективных ЛН (по сравнению с Японией, где большинство жилищ оснащено светильниками с ЛЛ). В то же время коммерческие здания с крупными ОУ, оснащены несравненно лучше, в основном ЛЛ, и усреднённая световая отдача в них снижена по сравнению со световой отдачей самих ЛЛ, из-за достаточно широкого применения галогенных ЛН, в основном в светильниках акцентирующего и отраженного света.

Совершенно очевидно, что относительно низкая эффективность ОУ и недостаточное светообеспечение населения большинства стран мира определяется повсеместным использованием в жилье ламп накаливания -устаревших электрических источников света с КПД 5-8%, отметивших свой 125-летний юбилей [8] и сыгравших большую роль в развитии человечества. К сожалению, исследования в области ЛН не обещают заметного прогресса в ближайшее десятилетия. Для нашей страны этот вопрос остро актуален в связи с тем, что в жилом секторе, где по ориентировочной оценке используется не менее 350 млн. световых точек, абсолютное большинство (более 98%) это светильники с 1-5 ЛН в точке со средней мощностью каждой лампы 60 Вт.

На этом фоне в самое последнее время [9, 10] появился ряд публикаций, свидетельствующих о подготовке комплекса мероприятий по вытеснению со светотехнического рынка ЛН: по резкому сокращению (или даже прекращению) их производства и реализации. Так в Австралии [9] Правительство сделало заявление об исключении ЛН из обращения на протяжении 2008-2012 гг., что должно привести к сокращению выбросов вредных газов в атмосферу на 4 млн. т и значительной экономии ЭЭ.


Если все страны мира перейдут на применение КЛЛ вместо ЛН, то по оценкам IEA ежегодная потребность в ЭЭ может быть снижена на величину, эквивалентную более чем пяти ежегодным потребностям Австралии в ЭЭ. По тем же данным реально ожидать такой результат можно в течение ближайших 25 лет. Для выполнения этой программы в Австралии ведётся подготовка государственных стандартов, запрещающих применять для освещения источники света со световой отдачей ниже 20 лм/Вт. Одновременно согласуются действия государства и частных компаний для решения этой задачи.

Сколь значима эта проблема, свидетельствует проведённое под эгидой IEA совещание в Париже (26 февраля 2007 г.) на тему «Тенденции повышения качества КЛЛ и стратегия вытеснения ЛН» [10]. На этом совещании был проведён обмен опытом разных стран и континентов по разработке стратегии и тактики изъятия из производства и применения неэффективных ЛН и замены их на КЛЛ повышенного качества. Прежде всего, рассматривалась проблема трансформации рынка изделий для жилых помещений, в которых, например, в Европе, средняя световая отдача всех применяемых ламп составляет всего 23,7 лм/Вт. В США, хотя и используется, как отмечалось выше, значительное количество КЛЛ, доля ЛН на рынке источников света для быта составляет более 85% (включая галогенные лампы), 14% люминесцентные лампы и только 1% лампы высокого давления.

Комплекс возможных мер по массовой замене ЛН на КЛЛ подробно рассмотрен в [10]. Однако важно подчеркнуть, что одним из основных направлений является повышение качества и снижение цены самих КЛЛ, характеристики которых имеют в мире недопустимо большой разброс и недостаточную стабильность.

Таким образом, официальные круги и программы Green Light разных стран до сих пор делают основную ставку в деле повышения эффективности ОУ на интегральные КЛЛ со встроенным в цоколь ЭПРА.

Нельзя не признать, что с точки зрения степени подготовленности производства, рынка и самого потребителя КЛЛ являются на ближайшие 3-5 лет наиболее .реальным средством крупномасштабного энергосбережения.

Возможности и особенности КЛЛ были нами подробно рассмотрены в [2, 3] и здесь не анализируются. Вместе с тем, если говорить о более дальней перспективе, то все прогнозы, скорее всего, будут кардинально пересмотрены благодаря новейшим достижениям электроники, базирующимся на успехах нанотехнологий. Имеется в виду твердотельные источники света - светодиоды (СД).

Массовое применение СД открывает принципиально другой путь количественного и качественного изменения ситуации, бурный и неудержимый прогресс СД, как средства не только для световой сигнализации, местного и декоративного освещения, но и перспективного средства общего внутреннего и наружного освещения открывает другие горизонты благодаря комплексу их положительных свойств.

Непрерывный, чуть ли не экспоненциальный рост световой отдачи (рис. 3), укрупнение единичной мощности и освоение выпуска кластеров-блоков из нескольких светодиодов может уже в самое ближайшее время кардинально изменить ситуацию с энергосбережением в ОУ [11-14]. По оценке одного из самых крупных авторитетов мира в области светодиодов проф. С. Nakamura, высказанной в начале этого года на конференции по светодиодам в Сан-Франциско [11], массовое применение СД ближайшего будущего (со световой отдачей 150-200 лм/Вт) для общего освещения позволит в США снизить долю потребления ЭЭ в ОУ в 10 раз (с 30% до 3%).

Cтраницы: 1 | 2 | следующая >>

печатьраспечатать | скачать бесплатно Энергосбережение - одна из важнейших проблем современной светотехники, Айзенберг Ю.Б.
скачать архив скачать архив.zip(348 кБт)


Rambler's Top100

Авторские права на размещенные материалы принадлежат авторам
Тел.(495) 360-76-40 E-mail:
© Портал ЭнергоСовет.ru - энергосбережение, энергоэффективность, энергосберегающие технологии 2006-2019
Возрастная категория Интернет-сайта 18 +
реклама | карта сайта | о проекте | контакты | правила использования статей