LED低碳生活论文(共8篇)
LED作为一种新型光源,节能、长寿命、无污染而受到大家的广泛关注。尤其中国奥运会成功运用大量LED技术,效果非凡,各地方政府纷纷扶持LED产业,建立了大量的LED示范单元,与此同时,大量的企业也涉足该领域,就连做电池起家,汽车成名的BYD公司再次提出LED世界第一的口号。 LED真的就进入繁荣时期了么? 我个人认为,这只是一个方向不明的乱战时期。 在人类历史长河中,从没有哪个照明设备像LED这样还没有成熟就被寄予厚望,但是缓慢的发展,也使的LED产品过于概念化,缺乏客户基础。即便现在政府正在以LED路灯为突破口试图扶持LED的成长,可LED无论是民用还是商用的客户群依旧没有形成。
在这个时候有一个危险的信号:LED厂商已经把压缩成本作为第一要务!很多公司将LED的电流做大以在维持亮度不变的情况下减少灯芯数量以节约成本,或者压缩PCB面积,抑或是减少安规器件等方法,当然大家要相信中国的公司在压缩成本方面的先天优势。暂且不说这样做对于产品安全问题的影响,就产业群而言,LED在还没有市场的情况下就进入了价格洗牌的局面,这对整个产业来说是不利的,资金大头的进入会加剧中小企业的衰亡。 这是一个危险的局面,一方面LED的技术发展将会停滞甚至于退化,另一方面成本的压缩,或者说过多的关注成本无法保证最终产品特质,将很大的程度上不能展示LED的优势。
因此我斗胆,认为此时的LED产业发展方向错了。 现在的LED产业为了打开民用市场,多是将LED灯具设计成可替换方式,即直接替换现有的灯具。但是在灯具发展的过程中,除了紧凑型灯管直接替换白炽灯以外,鲜有直接替换的模式,像T8、吸顶灯几乎是荧光灯的专利,而吊灯依旧是钨丝灯的.天下,LED为什么一定要走替换的道路? 现有的替换灯具这种设计方式有什么缺点?
1.散热 LED的耐热很差是人所共知的,必然会带来灯芯寿命的问题。现有的LED灯的设计往往散热难以达到要求,在一个散热要求非常苛刻的领域,却使用十分低劣的被动散热方式,而且多是风冷,甚至是封闭式的风冷。像一些灯具在驱动板和铝散热片之间要加塑料套管以增加绝缘的可靠性,还需要灌散热硅胶以提高散热能力。而T8的灯管灯管还是封闭的,灯芯只能依靠空气对流传热到灯管背面的铝管上进行散热。一般这类灯的内部温度都会有七八十度。并且要是兼顾散热,重量又是问题;兼顾重量,散热难以保证,这在现有设计中是两难的选择,尚没有可行的标准。
近几年来, 全球各地纷纷制订LED取代白炽灯的时间表。LED俨然成为市场的主角, 各大厂商已将LED产业作为其主要利益增长点。LED更被称为是人类照明方式的第四次革命。
全球LED产业正以奔跑的姿态飞速发展。根据国际知名研究机构评估, 2010年全球LED晶片潜在需求在2297亿颗左右, 全球照明市场约在700~800亿美元之间。中国LED产业在世博会和亚运会的带动下, 将延续去年的“爆发式”发展。
LED产业:步入快速增长阶段
近期LED产业受到了许多关注, 促进了全球LED设备与材料供应商的快速扩张与投资增长。MOCVD设备制造商和衬底供应商也准备在今年加足马力, 以满足来自LED制造商日益增长的需求。
LED扩产和新建项目在全球范围内如雨后春笋般涌现。即使在低迷的2009年, 据SEMI报道, 全球仍有7家新的LED晶圆厂投产。预计2010年至少有5家新工厂预备投产, 2011年超过6家。这些新项目中多数位于中国大陆、台湾地区、日本、印度和俄罗斯。随着晶圆大厂投资的不断切入, LED产业也进入了新的阶段。
从市场份额来看, 日本仍稳坐产业头把交椅, 占33%。日本领先LED厂商日亚称计划通过在建的新工厂将LED产能提升至4倍, 预计2012年初实现。台湾排名第二。其次是韩国, 从2008年的9%跃升到2009年的15%。我国的LED市场近两年来也呈现一派火爆场面, 市场份额占11%。
我国LED产业浪潮的形成, 除了产业本身巨大的市场潜力, 更得益于中央与地方政府的支持。LED作为节能、环保的主要技术, 已被纳入国家中长期科技发展规划与“十一五”国家“863”高新技术产业化重大项目, 得到了大力支持。而且, 2008年12月, 科技部发布了“十城万盏”计划, 在10个城市各推广LED功能照明1万盏以上, 科技部按LED照明比传统照明增加投资额的30%-50%进行补贴。去年10月出台的《半导体照明节能产业发展意见》明确提出, 到2015年中国LED芯片国产化要达到70%以上。
基于巨大的市场前景, 各地纷纷投入LED产业。据不完全统计, 2009年国内投巨资正在新建的外延、芯片厂家有近20家。2009年我国从事LED产业的企事业单位超过3000家, 国内已经有31个城市涉足LED芯片行业, 全国LED产业呈现出一派欣欣向荣的大好形势。
LED市场:供不应求
国外许多国家极力推崇节能政策, LED自身成本也开始下降, 这些因素都在刺激LED节能市场的增长。研究机构LEDinside表示, 随着全球白炽灯禁用计划的出台, 市场对节能灯的需求已从经济危机时期的低位回升;与此同时, LED产品价格也随着生产成本的降低而下降, 以一个7W的LED灯泡为例, 2009年初其成本约15-20美元, 目前已降到10美元, 与白炽灯的零售价差距从原来的15倍降到了10倍;而且考虑到LED具有节能、环保、耗电量少、寿命长等多重优势, LED在全球范围内受到越来越多使用者的青睐。
2009年, 全球LED的整体消费水平高达630亿美元, 比2008的570美元增加了10.5%。LED市场收入约6.8亿美元, 比2008年增长了11.4%。目前, LED的成长主要驱动力是背光源的应用。随着LED电视与笔记本电脑需求的大幅攀升, LED芯片供不应求, 许多LED制造商的产能已经接近最大化。供不应求的趋势越来越显著, 2010年全球LED市场正面临供应短缺的问题, 到今年年底供需问题将进一步恶化。
LED背光已渗透到各种主流的应用当中, 大至电视、显示器, 小至笔记本电脑、移动电话、便携式导航设备、数码相机等等。
LED的供需缺口很大程度上是受到大屏幕液晶电视背光应用的影响所致。从需求的角度看, 短缺源于强劲的消费需求。而在供应方面, 电视机制造商也正积极增加LED背光电视的销售。
一般来说, 每台笔记本电脑大约使用50个LED, 台式机显示器约使用100个LED, 而液晶电视则需要300-500个LED。由于LED液晶电视的需求一直很高, 致使LED芯片赶不上需求的快速增加, 所以说LED的紧缺主要是受LED电视面板的影响。
LED的未来:核心技术是王道
随着用户对性能要求的不断提高和市场供需矛盾不断突出, LED正朝高科技方向发展。供应商正积极提升部署相应的知识产权战略。如何生产出低成本、高质量、全彩色的LED产品成为世界各国LED未来的产业发展目标。不管是国家还是企业, 掌握核心技术才是王道。
未来的产业竞争将取决于技术。只有当技术的发展使得半导体照明灯在效率、照明品质、设计新颖性等方面相对传统光源具有全方位的优势, LED市场才可能得到不断拓展。相应地, 市场的扩大会促使产量扩充及业界研发投入的增加, 加速技术进步, 从而使产能提升, 使成本与价格下降。两者相互促进, 最终导致LED产业的快速发展。
目前全球初步形成以亚洲、北美、欧洲三大区域为中心的LED产业格局, 以日本日亚、丰田合成、美国Cree、Lumileds和欧洲Osram为专利核心的技术竞争格局。从专利数量上看, 全球一半以上的专利来自日本;而从专利质量看, 美国和德国的质量较高。这五大国际厂商代表了当今LED的最高水平, 对产业的发展具有重大的影响。他们在产品与市场方面各具特色。其中, 日亚和丰田合成在LED发展中占有重要地位, 都形成了完整的LED产业链, 在专利技术方面具有垄断优势;Cree有着成熟的技术体系, 拥有825项美国专利和1800多项国际专利, 但其在产业链上主要集中在外延和芯片的制备;Lumileds则关注于大功率LED的研发, 在白光照明领域实力雄厚。他们的共同之处都是专注于各自领域的高端市场, 相比较而言, 其它实力较弱的企业则角逐中高端、中低端乃至低端市场, 构成产业的中心—外围格局。
这五大企业几乎控制了整个白光LED产业, 这里专利密集, 形成庞大的专利保护伞。他们之间主要通过交互授权避免专利纠纷, 而其它企业则必须面对LED专利申请殆尽的情况, 并要绕过一个又一个的专利陷阱。
如我国的台湾地区, 其LED产业近年来迅速崛起, 产值仅排名在日本之后。但由于遭遇专利垄断的障碍, 其产品主要是由下游封装产业生产的中低档产品为主, 上游产业产值则较小, 整体产业形态为金字塔结构。为此, 台湾正往技术层次较高的上中游产业链拓展与延伸, 在核心技术上形成自主知识产权。目前, 台湾已拥有全球最高的LED晶圆制造能力和蓝光芯片的扩产能力, 在制造技术上也优于中国大陆及韩国, 大部分订单纷纷流入台湾。
与欧美日LED企业早已经拥有了成熟的技术和市场渠道相比, 我国LED企业只能急赶直追。虽然目前我国大陆的部分企业在下游封装技术上已经具备了一定的实力, 但专利数只占全球的5%。目前我国的LED芯片品质至少与国外有5年以上的差距。我国自主研发的LED芯片、外延片产量仍有限, 产品以中、低档为主。产业化规模偏小, 只能满足国内封装企业需求量的20%-30%, 大部分高性能的LED和大功率LED产品均要依赖进口。此外, 在通用照明领域, 由于技术不足, 仍无法实现规模化普及和应用。
台湾的经验很值得我们学习。中国照明企业要想占据鳌头, 唯有通过不断地提升自身核心技术。我国企业应向封装高档产品和光源产品升级方向努力, 在已有的产业优势上进行升级;同时抓紧照明升级工程产业机会, 在通用照明技术方向上多下功夫, 突破LED产业的技术专利壁垒, 确立自主民族品牌, 培育新兴市场的竞争优势, 以打破国外品牌在高端应用领域的垄断;集中资源有选择地重点突破, 提高芯片发光质量, 研发材料外延和芯片制备技术, 尽快形成具有自主知识产权的技术路线。
作为朝阳产业, LED产业的技术仍处于不断进步和成熟的过程中, 所以, 尽管日本、美国、欧洲在世界LED专利市场上暂时处于技术垄断地位, 但全球产业竞争格局还未完全形成, 新技术涌现将会打破现有的技术垄断。而且, 据调查显示, 目前的LED专利也不是密不透风的, 而是呈现一种“上重下轻”的状况, 专利大部分都集中在上游环节, 而中、下游产品开发则相对滞后, 专利相对要少很多。因而可挖掘的专利数量非常多, 国外大公司在这个领域的专利壁垒尚未构建得像上游领域那样森严。因此, 在未来的几年内, 各大企业可能将在LED的封装和应用技术上展开专利的争夺, 其中应用方面的专利更是重点。中国市场也不例外。在我国大陆申请的专利中, 下游产业的比重比上游产业更大, 这也从一个侧面反映出我国大陆在中、下游技术方面具备比上游技术更大的优势。因此, LED封装和应用等中、下游产业是中国大陆最容易取得巨大成果的突破口。
参考文献
http://www.ledinside.com/
http://www.semi.org.cn/media/news_show.aspx?id=1210
关键词:低碳经济;LED路灯;应用与技术
LED是一种半导体固体发光器件,被称为第四代照明光源或者是绿色光源,它采用固体封装,结构简单、耐冲击力、耐震动、同时LED光源无紫外线,红外光等辐射。有效的避免了二次污染,具有节能,环保,寿命长的特点。
1 LED节能灯与传统电灯具有的优势
传统光源在我们日常生活中的应用是非常的普遍,比如:白炽灯、荧光灯、金卤灯。传统的光源不仅耗电量比较大,且光源热辐射强,颜色和控制方式单一,在某些特殊场所使用范围受到了一定的限制。LED除了节能、环保、寿命长、绿色之外,更重要的是在功能照明中具有强大优势。比如:低压供电、恒流驱动和可靠性。LED灯具适应了各种尺寸和各种空间大小的装饰灯要求,在室内照明领域应用具有无法比拟的优势。
普通人家最关心的是LED节能耗电量只有传统的三分之一,降低了其成本,在节约和节能方面具有广阔的应用和发展前景。
2 低碳经济与照明关系
在传统的高能耗模式下,我们正在努力的朝着绿色环保低碳的方式来提供照明设备,作为我们国家重要的LED产业基地,珠三角是最受到瞩目的地方,我们将如何的去通过科技的力量来实现绿色环保的节能产品,引起了海内外的注意。
现代城市管理中,城市道路管理需要大量的资金,科技技术难度相当的大,常规监控方式只有不断的去巡逻,比较麻烦并耗时耗力,而且效率并没有达到预期的期望值。为交通安全隐患埋下了不良因素。
近年来,国际LED技术水平不断发展,道路照明系统不断的更新,对于改善国家投资环境和经济发展都很有利。方便群众生活、美化城市环境,起到了决定性作用,但是伴随而来是能源消耗的提高,特别是近年来能源价格的不断上升,电力消耗成为了负担。因此对路灯亮度的调节是很有必要。
3 LED路灯相关的技术
LED路灯照明技术是基于“ZigBee+GPRS”技术的智能控制分组无线业务技术相结合的城市道路照明應用系统。以其抗干扰能力强、传输速度快、不受其他网络限制等优势实现了一系列综合性LED技术的解决方案。
3.1系统介绍
该系统主要由无线终端、现场监控和监控中心软件构成。
①无线终端
该终端是由ZigBee模块、无线和控制电路来组成。它是路灯监控系统中控制功能的执行部分,同时也完成了检测功能中的信号采集工作。通过ZigBee模块自组的网络系统,无线终端可以接受现场控制器发出的命令,以及现场控制器的数据交换。
②现场控制器
现场控制器主要是有ARM单片机、ZigBee 模块、GPRS模块、无线、键盘、组成、运行起来安全稳定。
其中,ZigBee模块负责该区域所有路灯的无线终端信息传输和交换,并将收到数据转发给单片机进行处理,或者是来自单片机的数据无线传输,发送给其他所有的无线终端。ARM单片机的会对这些检测和控制数据处理并通过LED屏幕显示出来,起到了人机交换的作用。GPRS模块主要是肩负起现场控制器和监控中心的数据传输。
现场监控可以通过网络连接到各个道路的现场控制器,对现场监控器发送监测和控制命令,从而有效的对数据进行分析和处理,来达到了最终的目的。同时监控中心软件还可以根据纬度来计算出某地每一天的日出日落。根据不同的时间段来实施自动开关和亮度的调节。
监控中心应当要采用数据库相关的技术,保存了每一盏路灯的完整信息,任何时候都可以对这些信息进行统计和分析。关键的地方是软件会自动生成曲线报表功能,对路灯的电流、温度等信息统一记录。这样一来,每年在道路方面都可以节省了不少的费用。
4LED节能路灯的若干问题
4.1路灯的配光问题
路灯的配光应该是比较的宽松,灯杆的间距要尽量的大,在严格控制眩光的同时,又要考虑到环境方面的因素。对道路照明来说,光效和配光曲线是两个重要的参数,能否节能主要是取决路灯的配光设计,但是很多的生产商是对此不了解也并不是很重视,因此,LED的配光设计,也是制约了其广泛应用于路灯方面的主要因素。
目前,配光技术已经是具有了很大的突破,有些生产商家开发出了二次配光系统,可见,以后的广泛应用是比较的前景明朗。
4.2路灯的散热问题
目前的LED芯片还是处于一个发展中阶段,只能使得传输的30%电能转化成为光能,但是LED发光功率和工作温度成反比性能特性,每升高10摄氏度,就会有寿命减半的后果。
4.3路灯光源色温问题
测试表明,LED色温集中在一个比较高的区间,各个企业仍然是需要不断的努力,生产出不同色温的产品,满足市场的不同需求,不过通过实物观察,较低的色温仍然是不太理想,所以这个问题是制约了其发展的根本原因之一。
4.4路灯的性价比问题
以目前的成熟的技术,具有知识产权的智能型LED路灯其性能可以跟金属钠灯路灯相媲美,同时在价格方面是便宜了将近300-400之间,而一般的LED路灯的使用寿命均达到了十年以上,相信节省的电量电费是一个非常客观的数字。
我们可以很清楚了看到了目前LED路灯的发展现状,无论是性能方面还是价格方面都是具有极大的优势,更加重要的是LED芯片技术仍然在以一个高速的状态向前发展,技术的不断创新和突破是带来了革命性的变化。所以有理由相信性能、低价格、节能省电的LED路灯时代已然降临在中华土地。
4.5路灯的维修问题
人们在享受LED路灯的时候,可能更多的是考虑到其维护的问题,实际上,LED路灯发光器件相关装置复杂,维修起来比较复杂,更换也是比较的困难,按照目前的LED结构来说,芯片和灯具捆在一起,维护时候必须要使用原厂器件,一旦出现任何的问题,只能是对灯具进行更换,不仅仅成本非常高,更加重要的一点是维护的时间大大增加了,无法保障了亮灯率。所以会带来了一系列的问题,不能够方便各个单位的正常有序的工作状态。
结语:
我们从论文当中可以了解到作为一种新型的产品,LED路灯在各个领域都是有着其发挥的作用,给人们的生活带来了方便,尤其是在环境保护方面是具有重要的现实意义。另一方面,可以看到由于配光设计、散热、色温、维护、性价比等方面的不足限制了其大规模的应用。所以说,目前还不是取代传统电路灯的关键时刻。随着科学技术的不断前进,世界范围内的Led技术更新的速度变得很快,各个商家逐渐的掌握了其基本的特性和相关的关键知识。相信随着技术的成熟,城市道路照明LED路灯替换传统高压钠灯将成为现实。
当今,节能减排已经是成为了社会的一个符号,越来越多的生产家是开始注重这一领域的研发,投入到巨大的资金、人力、技术来应对时代的变化。显然可以看出我们的社会在不断的前进,生活发生了翻天覆地的变化,需要做的是不断地去探究和学习,才会在竞争力激烈的环境中取得生存,才会进一步得到了良好的效益和推广。我们有理由相信,未来十年内,LED节能灯具一定会像现在的荧光灯一样,普及使用到千家万户,生活的精彩需要共同努力。
参考文献:
[1]肖海航,王金伟,吕坤.风力发电技术及装备制造[A];2010第11届中国电工钢专业学术年会论文集[C];2010年
[2]陈荣.路灯照明节能装置的推广应用[A];第九届全国电技术节能学术会议论文集[C];2007年
低碳生活并不很难完成,只要我们一起努力,总会达到想要的结果。在大马路上,来来往往的车辆都在排放着尾气,这些尾气都属于二氧化碳,人们吸入了以后对身体也有伤害,排放在大气中对空气也有污染,这样会使我们的地球家园变得乌烟瘴气的,所以,既然要低碳生活就不能让这样的事情发生。我们在上学或上班的路上可以走路,这样既可以锻炼身体又可以不污染环境,如果不想走路也可以骑自行车,自行车不会造成任何危害,总之尽量减少汽车尾气对空气对城市的污染。
水也是我们重要的成员之一,如果没有了水我们人类就会因为缺少水源而渴死,现在地球上的水源已经在慢慢地减少了,我们不能再这样浪费下去了,没有必要的时候可以不用水源也没关系,水龙头一定要记得关紧,少浪费一滴水就可以多一滴资源。除了水源之外,低碳生活还有电器的方面,有很多家庭都会以为电是用不完的,不用去担心,但事实并不是这样的。电也是会伤害人体的,我们可以尽量不使用冰箱、空调、电风扇,热的时候可以用蒲扇或其他材质的扇子降温,夏天开空调前,应先打开窗户让室内空气自然更换,开电风扇时要让室内先降温,开空调后调至室温25~26°C之间,用小风,这样既省电也低碳。用电既要少用也要注意安全。
今年是2013年,转眼间,我已经来到电子科技大学两年多了,我们学校有两个校区,都有那迷人的银杏,是我们学校的标志。
这片土地拥有清新的空气,美丽的银杏,平静的湖畔,处处生机盎然,这一切不禁使我陶醉,突然看见平静湖畔的污水,我想:我要通过自己的行动,来开始我自己低碳大学生活,用自己的微薄之力来美化这片想出水芙蓉一样清新的土地,并且倡导更多的人加入到低碳生活中来。
什么是低碳生活?“低碳”这个词其实对我们来说并不陌生,就是我们从过去到现在一直在坚持的“可持续发展”,低碳生活,就是指生活作息时所耗用的能量要尽力减少,从而减低碳,特别是二氧化碳的排放量,从而减少对大气的污染,减缓生态恶化,主要是从节电节气和回收三个环节来改变生活细节。对于一名普通人来说,且有义务遵守低碳生活方式,我们作为当代具有先进思想的大学生,更有一种责任身体力行,并且加以推广,让低碳生活方式深入人心。
低碳生活嘛,顾名思义,就是生活作息所消耗的能量尽力减少,进而减低二氧化碳的排放量。本着低碳的目标,我在今后的生活中,尝试着节电、节水、回收。你别以为这些会是多么难做的事情,其实啊,日常生活中的一点小举动就可以实现节电、节水和回收的。
你可以随手关掉电源,避免浪费用电;你可以用用过的面膜纸来擦桌子、擦窗台、擦玻璃,而且被擦过的地方还留有香味呢!你可以将废旧纸铺垫在衣橱的最底层,不仅可以吸潮还能吸收衣橱中的异味;你可以出去购物的时候自带环保袋,出去吃饭的时候自带水杯,避免用一次性筷子、饭盒等,这样可以为学校清洗餐具节水节电。另外,我还得出一条有趣的经验,就是可以少吃零食等带包装袋的食品,减少使用包装袋的次数,还可以控制吃零食的量减肥呢!嘿嘿„„不错吧。还可以多乘公交车,多用电邮,qq等即时的通讯工具,少用传真打印机。
我们大学生作为最具激情活力的群体,代表着一个时代的群体,很多认识,很多行为并不符合环保低碳的要求。大学校园离“低碳”还有很长很长的距离。作为大学生群体,更容易接受新鲜事物,更容易响应“低碳”的号召,就让我们用实际行动争做校园里的“低碳达人”,改变观念,从小事做起,从自我做起,从日常的学习、饮食、出行、购物、甚至恋爱等方面做起,为创建节约型校园、低碳校园做出自己的贡献,从而为我国转变经济发展方式,大力发展低碳经济贡献自己的力量。
主导低碳生活,人人有责。光靠我一个人的力量是不可能实现的。我们的地球需要我们共同来维护,追求低碳的生活是我们的责任。最为新时代的大学生,更应该努力倡导低碳生活。
低碳生活是大学生生活的新理念,在如今这样一个快节奏生活的时代,生活中应时时贯穿处处体现低碳的理念,升华我们的生活质量,这不仅有利于我们社会的可持续发展,更是体现一个国家的优越性。让我们携起手来,一同努力,为我们的生活环境努力,为子孙后代留下一方净土。
此图为某高校大学生对低碳生活的认知
一、低碳是人类文明进步的共识
全球气候变暖已成为国际社会关注的焦点问题,它严重影响了人类环境和自然生态,根据IPCC的报告,从1920年到2000年,北半球的冰雪覆盖锐减了约400万平方公里,肯尼亚的冰雪覆盖在过去的100年里消失了92%,在冰川减少的同时,地球海平面日益上升,并且累计超过200毫米。近30年来,中国沿海海表温度上升了0.9℃,沿海海平面上升了90毫米。海平面的继续上升使众多岛屿将被淹没,印尼有关部门预测,到2030年,印尼约1.8万个岛屿中的2000个将由于气候变暖而沉没于海底。2010年,中国经历了罕见的极端天气,在北京,以“五一节”为分界,之前人们皮袄裹身,之后人们短袖上阵,春季俨然不存,而在南方诸省,雨季则有提前到来之嫌,洪暴泛滥使广东、广西、湖南、江西等地民众的财产损失惨重。在过去的50年里,极端天气事件在世界各地频繁发生,对人类社会可持续发展带来了巨大冲击。二氧化碳等温室气体浓度的明显增加不利于全球的生态平衡,导致全球气温升高、气候发生变化,这已是不争的事实。
低碳,英文为Low Carbon,意指较低(更低)的温室气体(二氧化碳为主)排放,其概念首先由英国提出。而低碳经济是指以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,被称为人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步,其理想形态是充分
发展“阳光经济”、“风能经济”、“氢能经济”、“生物质能经济”,它的实质是提高能源利用效率,优化清洁能源结构,追求绿色GDP,它的核心是能源技术创新、制度创新和人类生存发展观念的根本性转变。在此背景下,“碳足迹”、“低碳经济”、“低碳技术”、“低碳发展”、“低碳生活方式”等一系列新概念、新政策应运而生。低碳这个概念几乎得到了广泛认同,而且从国家意识进入日常生活领域。低碳已经成为全球共识。
二、低碳是人类生存的需要
人类的生存过程,就是消费能源、向自然排放危害环境物质的过程。二氧化碳是人类消费能源、资源的必须产物,也是造成温室效应、环境问题的罪魁祸首。随着人口数量的增大和活动能量的急骤膨胀,人类的活动已经危及到自身生存的基础。随着全球经济的发展,尤其是新兴国家经济的发展,能源作为现代经济的最基本元素,其需求将不断增加。根据美国能源情报署(EIA)的报告《国际能源展望2010》,全球能源需求量从2000年的406万亿英热单位增长至2007年的495万亿英热单位,然后将进入高速增长时代,预计将在2035年达到739万亿英热单位。同时美国能源报署预测,最大的能源增长来自于非经济合作组织与发展组织的地区,如中国、印度等发展中国家将会比发达国家有更大的能源需求增加量。
正是由于世界对能源的需求量越来越大,故虽然新增加的能源需求大部分仍由传统的化石能源提供,但因传统化石能源储量
有限,全球已探明的石油、天然气、煤炭储量,将分别在今后40、60、100年左右耗尽,并非取之不尽,因此人类必须开拓新的可再生能源,才能保证未来社会能源的供应。
进入2011年以来,中东各国政治局势紧张,导致国际油价上涨的同时,能源安全问题再次为世界所重视。而日本严重的核泄漏事故导致占其发电总量达三成的核电站无法正常运作,这些电力缺口将由哪些其他供电方式补充,更是引发了国际社会对能源安全问题的思考。中东地区之所以是第二次世界大战后战争冲突最为频繁的地区,与其地下蕴含的巨量石油资源有着很大关系。某种意义上可以说,中东地区的冲突,其核心是对石油资源的争夺,背后隐藏的是各国对能源安全的激烈博弈。
维护能源安全,除了向国外采购,或者通过军事力量保证能源供应管道顺畅以外,另一种方法就是大力发展不消耗传统化石能源的新能源。发展新能源不仅能大幅提高本国的能源供应,而且不会损害其他国家的利益,更加符合当今和平和发展的世界主题。尤其是对中、印等未来能源需求巨大的新兴国家来说,发展符合“低碳”理念的新兴能源,减少对传统化石能源的消耗,无疑是当前最为有效且最为现实的能源安全解决方案之一。
近年来,国际社会对环保问题重视程度迅速提高,与二氧化碳排放相关的“温室效应”、“全球气候暖化”等问题成了世界关注的焦点。环保主义者认为,自工业革命以来,人们焚烧化石矿物生成的能量和砍伐森林并将其焚烧产生的二氧化碳等排放大量
增加,而这些排放的温室气体能大量吸收地面辐射中的红外线,产生常说的“温室效应”,从而导致全球变暖。而最为令人震惊的数字是,人类近100年所排放的温室气体相当于100年以前所有的人为活动所产生的排放气体总和,全球变暖的后果,会使全球降水量重新分配、冰川和冻土消融、海平面上升等,既危害自然生态系统的平衡,也威胁人类的食物供应和居住环境。人们对于由二氧化碳等温室气体排放所带来的相关环境问题忧心忡忡。当前科学上的一个广泛共识是,如果不将气温上升控制在2℃以内,那么人类对气候系统的破坏将走向不可挽回的地步,气候变化所导致的各种负面影响也将日趋严重。
三、践行低碳经济理念是一种历史使命和责任 根据国家统计局的数据,2010年全国能源消费量是32.5亿吨标准煤。煤炭的消费量占一次能源消费总量的70%左右。也就是说,目前我国能源消费除了总量大这一特点外,能源消费主体还是以煤炭为主,我国的碳排放量居世界第一。而我国的单位GDP能耗是日本的8倍,按照这种发展模式,如果我们缺乏持久的创新能力,环境恶化和能源短缺将是未来我国发展过程中最大的瓶颈。一些国际机构曾做过统计,数据显示,我国的煤炭消费总量约占全世界煤炭消费总量的48.2%。如此以来,由煤炭燃烧带来的大气污染和温室气体排放就比较严重。这与我国能源禀赋有关,我国能源资源禀赋特点是“富煤少油贫气”。在经济发展过程中,使用存储量多的能源是正常的,但这使得我国的经济发展付出了
不小的环境代价。实现低碳发展,构建生态文明社会,已经成为不可逆转的趋势。目前可以确定的是,未来世界的二氧化碳排放量仍将持续增长。据美国能源署报告,到2035年,世界总的二氧化碳排放量将达420亿吨,其主要增加量来自非经合组织国家。2007—2035年,非经合组织国家的二氧化碳排放量的年化增长率将达2%,远超经合组织国家的0.1%,而中国的二氧化碳排放年化增长率将更高,达2.7%,大大高于世界平均水平。虽然美国能源署的数据并不一定完全符合实际情况,但是以中国为代表的新兴经济体未来碳排放量形势之严峻毋庸置疑,发展低碳经济、减少碳排放量已是势在必行。中国作为世界第二大能源生产国和消费国,环境保护和应对全球气候变化的压力越来越大,要实现社会经济的各项发展目标,解决目前存在的环境和发展之间的矛盾,走低碳经济道路是最佳选择。低碳经济所倡导的低碳发展模式是人类经济未来的必然选择,也是我国政府一直倡导的可持续发展的模式。国家要出台一些激励政策和措施,如建立新的税费机制,调整煤炭和清洁能源价格倒挂的现象,向市场提供更多可替代的清洁能源等等。2010年10月中共十七届五中全会通过了《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》,指出:实现经济发展方式的转变,主要途径是要发展现代产业体系,而现代产业体系的核心是战略性新兴产业。“十二五”期间将“积极有序发展新一代信息技术、节能环保、新能源、生物、高端装备制造、新材料、新能源汽车等产业,形成先导性和支柱性产业,使新兴产业的竞争力和经济效益得到提升。”这其中,低碳产业就占据了七大新兴产业的半壁江山,其中节能环保、新能源、新能源汽车三个产业属于低碳产业的范畴,而高端装备制造业、新材料亦有相当部分涉及低碳产业。
四、低碳理念应该成为一种生活时尚
发展低碳经济,不仅需要建立低碳生产体系,也需要引导建立低碳消费体系。随着低碳理念日渐深入人心,低碳理念在被纳入国家社会经济发展战略的同时,也渗透到了城市、社区和居民生活的方方面面。
而我国自古就有崇尚勤俭节约的优良传统,“一粥一饭,当思来之不易;半丝半缕,恒念物力维艰。”低碳既是涉及国家乃至人类发展方式的重大问题,又是与每个公民、每个家庭息息相关的事,低碳生活虽然是新概念,但提出的却是世界可持续发展的老问题,它反映了人类因气候变化而对未来产生的担忧,全球变暖等气候问题致使人类不得不考量目前的生态环境,其实低碳生活作为一种生活方式,不是能力,而是一种生活态度,是一种习惯。就好像我们所居住和工作的地方,如果可以不需要人工制造气温,就尽量自然通风、自然采光,这样的生活就是低碳的。只要建立了低碳的理念,低碳生活就触手可及,每个人都可以从身边的小事做起,从生活的细节开始,实践低碳生活,为低碳经济发展作出一份贡献。践行低碳的生活方式,必须转变公众和社会的观念,低碳生活方式的重要途径如下:
一、戒除以高耗能源为代价的“便利消费”嗜好。“便利”是现代商业营销和消费生活中流行的价值观,不少便利消费方式在人们不经意间浪费着巨大的能源。
二、戒除以“关联型节能环保意识”使用“一次性”用品的消费嗜好。据中国科技部《全民节能减排手册》计算,全国减少10%的塑料袋,可节省生产塑料袋的能耗约1.2万吨标煤,减排31万吨二氧化碳。这种“关联型”节能环保意识引导公众觉悟到改变使用“一次性”用品的消费嗜好与节能、减少碳排放、应对气候变化的关系。
三、戒除以大量排放温室气体为代价的“奢侈消费”嗜好。由于人们将“现代化生活方式”含义片面理解为“更多地享受电气化、自动化提供的便利”,导致了日常生活越来越依赖于高能耗的动力技术系统,其环境代价就是增排温室气体。
1 LED节能灯具和传统灯具相比具有的优势
在我国的室内照明领域中, 主要的照明光源主要有白炽灯、荧光灯等, 这样的照明光源存在的一个最大的确定就是光源消耗量大、颜色少, 控制方式单一, 并且光源人辐射比较大, 并不能适用于所有的场合。LED节能光源除了有节能的作用, 还有环保、生命周期长、无污染、无辐射作用, 更重要的是LED节能灯具在功能照明中, 还具有结构牢固, 耐冲击, 响应时间较快, 无频闪, 采用三基色技术丰富了LED节能灯具的色彩。在同样的条件下LED节能灯具耗电量是传统灯具的1/3, 所以LED节能灯具以寿命长和更节能的性能优势大大降低了灯具的成本, 因此在节能和降低成本等方面, LED节能灯具具有显著的优势和广阔的发展前景。
2 LED节能灯具的主要分类
目前, 供人们生产、生活所使用的灯具种类很多, 一般可以分为稀土三基色紧凑型、荧光节能型以及日光型等。其中稀土三基色紧凑型荧光节能型是我们日常生活中, 室内使用的主要灯具。三基色荧光节能灯按照灯管的外形进行分类, 一般使用英文表示为H、2H形、U、2U、3U形、2D形、O形、T形和螺旋形等。灯具的设计成不同的形状, 主要是为了满足不同的装配。而其中技术最先进最环保的要数LED型节能灯, LED节能灯具发光的角度大, 多用于室内。
从功率角度出发, LED节能灯具可以分为:大功率和小功率两种类型, 大功率主要是指单颗光源功耗1W及其以上, 现有的大功率LED节能灯具的常用型号有1W、3 W、5 W。与之相对应的小功率是指单科光源功率在1W以下, 电流量也较小, 只有几十毫安。小功率的LED节能灯在很早的时候开始使用, 但是质量和寿命无法保证。而大功率的LED节能等是最近三年才逐年使用的, 比小功率LED灯具, 寿命长、效率高。
3 LED节能灯具在推广使用中的存在的问题
3.1 LED节能灯具市场地域化分布不平衡、缺乏竞争力
LED节能灯具是在2000年开始应用到室内照明的。近年来, LED节能灯具在我国的应用和普及是非常快的。在我国国内的LED节能灯具厂商主要存在两种销售方式, 其一是公模的LED大小功率节能灯泡;其二是指开模或是仿制大公司的LED技能灯泡。第一种模式主要是满足了交底档次灯具产品的竞争, 价格是竞争的重点;第二种代表厂家自行研发新产品或者是剽窃他们产品, 这种情况很容易涉及到侵权行为;此外缺乏固定的代理商, 主要通过展会形式销售产品, 营销模式单一。所以我国国内的LED节能灯具的销售, 在价格上有优势, 但是核心竞争力不强, 技术水平不高。
3.2 配套电源稳定性不够, 影响了产品的质量
现阶段我国的市电是220V的交流电, 而LED光源是半导体光源, 供电形式是直流低电压, 在供电的过程中, 要在灯具的内部或者外部设置AC-DC转化电路, 并且和LED的电流和电源相适应, 以适应LED的电流驱动。在现代的灯具市场中, 厂家一般都会吧LED灯壳和电源谁急在一起, 这是为了增加产品的整体性和美观, 这样设计的缺点是LED和电源的热量像话叠加, 当周围的环境比较恶劣时, 在工作环境内的温度超过了一定的温度时, LED节能灯具和电源的寿命就会大大的缩短。所以LED节能灯具达不到应有的使用寿命, 这是由于电源的接受设计不符合相关规范造成的。严重影响了LED节能灯具的质量。在LED节能灯具中, 散热问题已经成为了LED灯具照明技术的瓶颈。
4 LED节能灯具的技术瓶颈和技术发展方向
4.1 LED技能灯具的技术瓶颈
LED技能灯具可以分为大小两种公路的发光管。现在常用的是大功率的LED灯具, 集成封装和单颗是大功率发光管的两种形式,
经过对LED节能大小功率灯具的使用发现, 小功率发光管成本造价比较低, 但是存在严重的光衰现象, 灯具使用时间较短, 生产不方便, 已经退出了灯具市场。而采用集成芯片的LED光源分装, 具有家里的照度和出光率, 中心的热量积聚, 容易产生散热不均匀或者不及时, 超过灯具本身的结温, 而失去节能的作用;在LED灯具的整体结构设计中, 灯具的灯罩、散热器等部件之间大多用螺钉连接, 在散热基板和光源部位还使用胶体封死, 目的是使灯具不能轻易的拆除和组装而且在灯具任何的一个部位出现问题时, 不能更换算坏的零件, 而造成浪费的现象,
4.2 LED灯具的技术研发的方向
对于LED灯具技术最需要研究的反面就是LED灯具的散热高效化问题。LED是一个半导体的光电器件, 在照明的过程中, 只有20%左右的电能转化成了光能, 其余的电能都转化成了热能。所以LED灯具的温度非常高, 当温度高到某一个极值后就会出现光衰的现象。如果高温长时间的持续, 会严重影响LED灯具的使用寿命和节能效果。因此在LED灯具散热方式的调整方面, 不断要对LED灯具本身的材料进行选择和优化, 还要对调整灯具整体散热片外表的热交换方式, 灯体四周设置若干散热翘片, 薄的铝翘片具有良好的散热效果, 还可以通过在壳外表面设置散热孔直接与内部光源腔体联通, 提供有效得散热通道, 有效的解决了LED散热问题, 提高了LED灯具的使用寿命。
5 总结
随着我国能源资源的日益短缺和国家建设资源节约型和环境友好型社会的进行, 我国在灯具照明领域中, LED灯具以节能、环保、寿命长特点被应用到室内照明, LED节能灯具具有非常大的市场潜力, 但是其存在的问题也不容忽视, 相信在不远的将来, LED节能灯具一定会克服散热等问题, 成为人们日常生活照明的首选。
摘要:随着我国社会的进步和国民经济的快速发展, 能源短缺的现象日益严重, 供电日趋紧张, 在有效供电量的制约下, 使用新型照明光源成为我国电力行业持续稳定发展的新途径。而代替白炽灯、灯泡型荧光灯等传统灯泡的是以发光二极管为电源的LED节能灯具。LED具有节能、环保、生命周期长等特点, 已经占据了灯具市场的“半壁江山”。鉴于人们对LED节能灯具关注度的持续升高以及普及应用起到的重要意义。本文以LED节能灯具发展情况和研发为着眼点, 介绍了LED节能灯具的应用和技术研究, 旨在不断的提高LED节能灯具的性能和应用范围。
关键词:LED技能灯具,低碳时代,应用,技术研究
参考文献
[1]罗晓霞.LED照明系统的优化设计[D].中国科学院研究生院, 2011.
每一年的3月12日,都会有近300万中国人拿起铲子,加入到一场世界上规模最大的义务植树活动中来。根据法律规定,年满11岁的中国公民每年至少要种植杨树、桉树、落叶松或者其他树种的树苗三株。
许多树苗都种植在“三北防护林”,始建于1979年的这一防风防沙林带,计划总长4480千米,西起新疆西部,东至黑龙江东部,面积约占整个中国国土面积的42.4%。在外界看来,这一雄心勃勃的计划是中国新时期的“绿色长城”,如果它能在2050年如期完成,中国的森林面积将达到4亿公顷,森林覆盖率达到42%,这片森林也将成为世界上最大的人工碳吸收网,靠它来吸收中国排放的二氧化碳绰绰有余。
对这个全球第一大碳排放国来说,要实现碳中和,没有别的方式可以比这个宏大的项目更好,更实用。但公众似乎对“义务植树”这样的活动没抱什么热情,潮流人士和富裕阶层对时髦的口号更感兴趣,也更愿亲身践行,比如,低碳生活。它听起来更全球化,更时尚,因而能得到人们更多的垂青——在中国,绿色绝不仅仅是个道德问题,更是个时尚话题,本质上,它是每个人应尽的责任,但人们更愿意将其作为一种潮流来对待。
尽管低碳正在被描绘为一种时髦而有道德的生活方式,每一个准备践行低碳生活的潮人还是应当知道,过一种低碳生活,要付出高昂的成本。
社会服务基础欠缺
潮人们面临的一项尴尬是,在目前的中国缺乏过上低碳生活的社会服务基础。即使你收入不菲,愿意为节能产品付出高昂的费用,还得具备专业的知识,防备商家的欺诈,很多时候,这是个斗智斗勇的过程,而且结局往往让人沮丧。以节能灯泡为例,一只节能灯泡大约要20多元,是普通灯泡的10倍,尽管它可以节省70%左右的电量,但本着环保而购买这种灯泡的消费者却一直在抱怨:它也许省电,但不省心,更不省钱。黯淡的灯光,易坏的寿命,都使得人们难以对它怀有好感。
也许你为认为,为了低碳生活,一只灯泡带来的麻烦是可以忍受的。但如果要更彻底地践行低碳生活,你可能需要做得更远,比如,更节能的环保住宅,更绿色的装修材料,新能源的电器,混合动力的交通工具,等等。
这是件更困难的事,鉴别那些激动人心的广告宣传,往往只能是付出代价之后。有很多使用过太阳能热水器的家庭都在网上晒过他们的“悲惨遭遇”,选择太阳能的原因,大多都是出于节能环保的理念,可是真实的遭遇却很悲惨。厂家的宣传上告诉消费者,只要阳光充足,太阳能热水器在冬天也能把水温加热到50℃左右,夏天可以加热到90℃以上,而人洗澡用的水温只要40℃就足够了。有很多家庭就是在购买了太阳能热水器后才发现:是的,夏天的水温够热,但并怎么用得着,冬天则完全看天气的脸色,阴天的热水只够洗手,天气好的日子,温度确实足够洗澡,却只够一个人用。
环保系统和激励机制的不完善,一定程度上抑制了人们对低碳生活的实际热情,更多的流于口头的时尚表达。丰田的混合动力车普瑞斯在国外卖的不错,然而在中国,其销量却只能以惨淡来形容。普锐斯优点很多,造型前卫时尚、内饰极具科技感,当然其中最重要的是它很省油,百公里油耗只有4升到5升,而且越堵车越省油,很适合城市代步。自从它上市以来,无论是媒体还是消费者,都对普锐斯节能环保表示出很高的关注,但是每年一两千辆的销量,证明了这种关注并未转化为现实。对现实的中国消费者来说,要多花十万多元为节能环保埋单是很难突破的心理障碍,毕竟这个价位可以选择很多更豪华更有面子的车型。
时尚化的低碳表达
在北京的八达岭,由中国绿色碳基金营造的“碳汇林”已经开始投入使用。如果你想抵消掉自己的碳排放,可以去那里购买碳汇林或种树。比起少开车、少开空调,购买碳汇林的主意,受到更多人的欢迎。对拥有私家车,经常需要坐飞机的中产阶层来说,购买碳汇林是低碳生活最好不过的选择。北京碳汇林的平均换算价格是每千元8.6吨,并不昂贵,购买之后还可以获得一张证书,目前已经有上百人购买过。
主要针对商务人士的在线旅行服务网站携程网在去年也推出了一项“碳中和”服务:顾客预订机票时,网站将根据飞行里程告知产生的二氧化碳排放量,以及相应的补偿选项。比如,飞行15000公里积分5000点,就可以换一棵树苗,再由非政府组织的志愿者种在内蒙的沙漠地区。由于不需要额外花钱,而只是使用里程积分来做环保,顾客对这项服务的反馈很好,在三个月的时间里已经有2000多名顾客用积分换了树苗,这些树苗将由志愿者在今年4月种一种植在内蒙古的沙化土地上。
能够实现减排总归是一件好事,不管它是在何处,以哪种方式来实现,都值得鼓励,用钱来进行“碳补偿”,对经济富裕,又没有太多时间和精力的人来说,是一种可行的选择。3月9日,联合国开发计划署中国亲善大使周迅也亲自行动,向公众宣传这种碳补偿的还债方式。她用了一长串数字和一幅巨大的地图介绍自己的“碳足迹”:“我在2008年一年里飞了上海、伦敦、东京、新加坡等地,飞行里程共计149,483公里,折算成碳排放量总计19,493KG,并捐出抵消这些二氧化碳所需要的树苗238棵,一棵树25元,花了大概6000元。”
由于工作太忙的原因,周迅没法亲自植树,而是委托NGO组织将这238棵树种在内蒙古自治区通辽市库伦旗的植树基地。她说,“也许你没时间为了植树跑到内蒙古去,但你可以出一笔不多的费用委托专门的机构帮你植树,其实也就是在‘还债’,还给地球的债。”
并不乐观的前景
对现阶段碳排放不多的普通消费者来说,要想在更大程度上选择低碳生活,预防将来的高碳生活,在现实上并不乐观。
台湾建筑师谢英俊曾在北京郊区为一位留德回国的教授建过一座可持续生态房的“豪宅”,没用一点钢筋水泥,如果房子拆了,地上还能种粮食。这座木结构洋楼,体现了环保建房的理念及其与乡村密切相关的可持续性。房屋选用了德国传统木结构别墅的设计,整体结构用不太贵的松木和杨木搭建,还用了大量回收的、旧房子拆建剩下的木头。墙体则是就地取材的草土墙———土来自花园里挖建水池刨出的土,屋瓦将使用纯天然的手工石瓦。但是这样的一座房屋,造价也高达40万。
不独是房屋,更让人望而却步的挑战是,大量的消费品既不能循环使用,也不能用于合成其他的东西。更糟糕的是,制造这些消费品的过程中产生了一些剧毒化学物质。如果要保持低碳的洁癖,减少对商品的低赖,必然会影响到生活品质。
更让人难堪的是,联合国粮农组织在2006年提供的一份报告表明,家畜生产过程中所排放的温室气体量占全球总排放量的18%——比所有的运输系统排放量的总和还要多。肉类加工产生的巨大影响来自于燃料和化肥密集型的农业生产方式与饲养方式,来自于经营屠宰场和肉类加工厂所需要的能量,还来自于家畜肥料分解过程中所产生的大量温室气体。猪肉、羊肉和家禽的生产都会带来不同程度的影响,而牛肉生产带来的影响毫无疑问是最大的。
统计显示,在2000年至2005之间,亚马逊河流域被砍伐的森林大多是因为经营奶牛牧场而被采伐掉的;其余的部分也是因为需要种植饲养奶牛的玉米和大豆而被砍伐掉。而奶牛一旦吃饱之后,就开始打嗝——非常频繁。一头奶牛在每天的打嗝时产生的甲烷气体高达130加仑,每吨甲烷吸收的热量是同重量的二氧化碳吸收的热量的20多倍。