Максим Подколзин

В преддверии нового тысячелетия человечество столкнулось с серьезными экологическими и экономическими проблемами. Возможно, впервые за всю свою историю homo sapiens осознал нарастающие угрозы и предпринял реальные действия, чтобы спасти положение. В результате появились концепция устойчивого развития, программы ресурсосбережения и энергоэффективности. Сегодня эти понятия прочно вошли в нашу жизнь, задавая основные направления для научных изысканий и технического прогресса.
Комплексное решение экологических проблем привело среди прочего к революционным изменениям в организации освещения – созданию и распространению принципиально новых источников света – светодиодов.

О технических возможностях, сферах и способах применения, а также рыночных перспективах светодиодного освещения рассказывает Максим Подколзин – руководитель сектора Philips «Световые решения» в Беларуси.

Потребление электроэнергии в глобальном масштабе постоянно растет, и по прогнозам экспертов, к 2025 году увеличится в два раза по сравнению с 2007-м годом. Доля освещения в общем объеме потребления сейчас превышает 20 процентов. Абсолютно понятно, что здесь скрыт огромный потенциал для экономии. Борьба за энергоэффективность ведется по разным направлениям. Так, например, все больше стран присоединяется к мораторию на использование ламп накаливания с чрезвычайно низким КПД. Заменить их призваны энергосберегающие люминесцентные и светодиодные приборы (LED –Light Emitted Diode).

Современные светодиодные элементы не представляют большой сложности. Между тем, сама технология базируется на фундаментальных физических законах, а ее реализации в промышленных масштабах предшествовали долгие годы исследований.

Об уровне, глубине и масштабности этих изысканий свидетельствует хотя бы тот факт, что открытия в области светодиодных технологий отмечены в разное время несколькими Нобелевскими премиями. Последняя – в 2014 году – присуждена за создание высокоэффективных синих светодиодов.

Достоинства и недостатки

Первые светодиоды были весьма и весьма дорогими – в десятки и даже сотни раз дороже традиционных источников света. Высокая цена и сегодня остается главным недостатком светодиодов. Однако перечень их достоинств позволяет говорить о них, как о самых перспективных источниках света. С технической точки зрения преимущества LED неоспоримы, их трудно переоценить. Справедливости ради нужно заметить, что все, сказанное ниже, справедливо только для хороших качественных приборов.

КПД источников чрезвычайно высок – световая отдача достигает 120 люмен на ватт и это не предел. Такое соотношение открывает огромные резервы для экономии электроэнергии. Пример расчета экономической эффективности представлен в таблице.

Сегодня светодиоды – объективно самый надежный источник света из всех нам доступных. Срок их службы в десятки раз выше, чем у традиционных источников света. Производители заявляют его в пределах от 30000 до 100000 часов. Отсутствие нити накаливания и иных деликатных элементов обеспечивает высокую механическую прочность и виброустойчивость. В отличие от традиционных источников, чередование циклов включения-выключения не оказывает существенного влияния на срок службы светодиодов и при качественной электронике, которая управляет прибором, вы получаете практически нулевые расходы на обслуживание и замену на протяжении десятилетий.

Единственное «но», касающееся долговечности светодиодов, относится к температурному режиму эксплуатации. Они вполне сохраняют работоспособность при низких и очень низких температурах, однако высокие им противопоказаны. При плохом охлаждении происходит «отравление» кристалла и постепенное падение светового потока. Рабочая температура светодиодов не выше 60 °C.

Отдельно стоит сказать о качестве полупроводникового света. Современные светодиоды способны излучать в широком спектре – от теплого белого 2700 К до холодного белого 6500 К. Высокая спектральная чистота обеспечивается принципом устройства прибора без применения фильтров. Светодиодные светильники, будучи низкоинерционными, включаются на полную мощность практически мгновенно. Угол излучения корректируется конструкцией светильника.

Отсутствие ртути, фосфора других вредных компонентов, а также ультрафиолетового излучения позволяет говорить и об экологической безопасности светодиодов.

Светодиодный бум

Сегодня уже понятно, что будущее за светодиодами. Вопрос лишь в том, насколько быстрым будет переход. В последние годы мировой рынок светодиодного освещения показывает взрывной рост. Несмотря на то, что темпы этого роста в разных регионах сильно разнятся, можно говорить о ежегодном увеличении продаж в разы.

Так, если в 2012 году на LED-технологии приходилось около 18 процентов мирового рынка светотехники, то к 2020 году, по прогнозам аналитиков, этот сегмент должен вырасти до 70 процентов, а объем всего рынка светотехники к началу нового десятилетия вырастет до €100 млрд. Перспективы развития огромны. Однако переход к новым технологиям всегда требует серьезных инвестиций.

Во всем мире инициатором, проводником и стимулятором движения в сторону энергоэффективности выступают государственные структуры, пекущиеся в первую очередь об энергетической безопасности своих стран.

Экономия энергии поощряется, мероприятия по снижению энергопотребления приветствуются и, главное, находят серьезную материальную поддержку. В полной мере задействованы и рыночные регуляторы, и пропаганда бережливости и культуры потребления природных ресурсов. Формируется понимание и приятие проблем энергосбережения.

Об этом в полной мере свидетельствуют результаты опроса проведенного The Climate Group в 12 городах на четырех континентах – 90 процентов респондентов высказались за полную замену ламп уличного освещения светодиодными светильниками.

Особенности национальной энергоэффективности…

Белорусские инициативы в области энергосбережения и энергоэффективности встречают на пути к реализации множество трудностей объективного и субъективного характера.

К первым следует, конечно, отнести субсидирование энергозатрат резидентов практически на всех уровнях, начиная от частных домохозяйств, заканчивая крупными государственными предприятиями.

От энергетических компаний также трудно ожидать большой поддержки энергоэффективных проектов, т. к. они живут за счет продажи электричества. И чем больше они продают, тем лучше живут. А если заменить существующее оснащение на светодиодное – потребление упадет, а соответственно, снизится и качество жизни этих компаний.

Сроки окупаемости инвестиций в энергоэффективные проекты при нынешнем уровне цен на энергоносители оказываются сильно завышенными, что также серьезно снижает их привлекательность.

…и ментальности

Тормозом для широкого и повсеместного внедрения светодиодов остаются и препятствия субъективного характера – недоверие, скептицизм в отношении эффективности приборов и их долговечности, технических характеристик.

В то, что срок службы источника света может достигать несколько десятков лет при условии 6–8 часовой работы поверить, действительно, трудно: величина эта расчетная, практического подтверждения этому пока нет, ведь технология слишком молода. Оснований для скепсиса, безусловно, добавляют не выдерживающие никакой критики дешевые светодиодные светильники мелких производителей, во множестве возникающих на волне быстрого роста рынка, и также быстро исчезающих.

Здесь можно только призвать потребителей быть бдительными и не поддаваться соблазну купить «мерседес» по цене «запорожца». Любой здравомыслящий человек понимает, что такое невозможно. Гарантией правильного выбора может служить известный брэнд, ибо светодиодные технологии сегодня способны в полной мере освоить лишь гиганты рынка светотехники. Они же и продвигают и совершенствуют их.

Светлое будущее

Благодаря усилиям лидеров рынка инвестиции в светодиодные решения уже сегодня окупаются в среднем в течение одного-двух лет. Таким образом, они становятся вполне конкурентоспособными по сравнению с традиционными люминесцентными и металлогалогенными лампами, применяемыми для внутреннего освещения и газоразрядными – для внешнего.

Прогресс на пути повышения эффективности и снижения стоимости светодиодов и систем светодиодного освещения – налицо. Однако предстоит сделать еще многое, чтобы светодиодная технология смогла полностью заменить традиционное освещение.

Производители продолжают оптимизировать технологические процессы, пытаясь сократить стоимость продукции и повысить эффективность производства, одновременно совершенствуя продукт.

Некоторые эксперты считают, что на следующем значимом этапе совершенствования светодиодной технологии новые функциональные возможности появятся за счет большей интеграции функций в самом кристалле светодиода и сокращения цепочки поставок.

	Philips	Проектное решение
Количество светильников	1 158	1 761
Суммарная потребляемая мощьность, КВт/ч	49	166
Срок службы, часов	30 000	5 000
Срок службы, лет	17	3
Суммарная потребляемая мощьность в год, КВт/ч	85 599	291 340
Стоимость электроэнергии КВт/ч, евро	0,12	0,12
Стоимость электроэнергии в год, евро	10 272	34 961
Ориентировочная стоимость проекта, евро	95 000	45 000
Уровень освещенности, Lux	450	320
Срок окупаемости около 2,5 лет