為了達到節能、減碳的環保要求,各國開始積極立法禁用白熾燈、全面換用更環保的照明方案,除可以選擇CCFL螢光燈管式的節能燈具外,以LED固態光源照明的應用節能效益相對較高,而要使固態照明節能表現更上一層樓,就必須搭配智能照明系統方案…
根據最近一份來自美國能源部(United States Department of Energy;DoE)的報告(DOE Solid-State Lighting Research and Development Multi-Year Program Plan)指出,2010年全美照明用電已占總用電量18%。報告中提到,直至2025年透過導入固態照明(Solid-state lighting;SSL)技術,即可每年節約用電量高達217 TWh(Terawatt-hours),節省下來的電力相當于目前全美照明用電量的三分之一!如果以0.1美元一度電的電價試算,已相當于每年可節約2,170億美元,也等于是2,000萬個美國家庭的每年照明用電電價。
積極導入LED節能照明 可達顯著節能效果
而DoE的報告估算基礎在于已充分使用高效能的固態光源照明技術,取代傳統照明光源的假設條件下進行試算,姑且不要管這份報告是否過分樂觀推估,但實際上這也凸顯了隨著科技進步,固態光源照明技術的確可以有效減少用于照明的能源浪費,進而提高能源安全、同時也能間接或直接減少溫室氣體排放。
另一方面,固態光源需實現200流明/瓦照明效能、LED燈具市場滲透率需達到60%以上,才能實現DoE對年照明用電可省下高達217 TWh的樂觀評估結果。
根據DoE的報告呈現,固態照明光源在2013年已有顯著提升。以美國市場為例,2013年的固態照明產品銷售量為2012年的一倍以上,達到1億支水平,同時2013年因使用固態照明省下的耗能,也為2012年的一倍有余,約節約18億美元電費,而光是18億美元電費即可支付美國1,400萬戶家庭用電支出。
同時市場的LED固態照明燈具,在實驗室測試已可達到200流明/瓦效能,另一方面OLED照明應用已達到60流明/瓦效能,亦有廠商開發出壽命達55,000小時的OLED光源產品,而目前全美銷量最大的固態照明產品,仍以LED球泡燈為主。
LED節能效益 搭配智能控制如虎添翼
目前LED球泡燈雖在替換市場中,成為取代高耗能白熾燈首選,但實際上光是燈泡的發光原理變更,雖可節約高額的電力耗損,但實際上若能透過各種智能控制搭配照明應用結合,還可更進一步利用智能照明改善不必要的電能耗用,讓能源節約的效益更為顯著。
在最新的智能照明趨勢中,除在燈具導入高效能、新制程的節能LED固態光源產品,最有趣的是在燈具結合可透過網絡互聯的LED照明系統,搭配集成Internet遠程控制機制,將人與空間、照明透過網絡進行智能連結,改善傳統燈具雖然換用了節能光源,但若不在使用行為上搭配智能系統改善以減少不必要的浪費,更能提升電能節約的功效。
以Philips的CityTouch智能照明系統為例,在CityTouch智能照明系統概念下,可將城市的戶外照明用固態LED路燈,透過每座路燈集成的無線網絡方案,即可在遠程中控室中遙控路燈啟閉,甚至可以透過BigData技術準確檢視公用照明的電力消耗現況,讓公眾照明的區域能源耗用現況更透明、可分析與計算。
公眾照明應用 可導入智能控制平臺強化節能效益
而傳統城市公眾照明,在智能應用上大多僅使用簡陋的計時啟閉開關,達到日間不須照明輔助時自動關閉路燈,而透過長時間日照季節觀測統計需開啟公眾照明的設備啟閉時間,再由定時開關的設定與維護達到節約電能效益。
但實際上傳統節電定時啟閉設備方案,雖可節約日照期間的不必要照明電力消耗,但實際上碰到季節變化、惡劣天候時期,利用簡陋的定時器啟閉照明設備就失去控制彈性,無法針對實際日照現況進行路燈設備啟閉設定,且當控制線路發生斷線問題時,還需派專員現場進行維護,耗時也沒效率。
同樣的應用環境下,CityTouch智能照明系統就可以透過遠程監控以RF網絡進行設備控制,在圖象化的操作接口僅需利用鼠標圈選區域公眾照明燈具、再選擇關閉或開啟,即可遠程手動控制設備運行狀態;除了群組燈具的全面支持遠程網絡開啟或關閉外,控制者還可選擇單盞戶外照明設備啟閉設定,不須派員現場處理。Philips號稱,可以透過CityTouch智能照明系統為城市照明節約70%的能源耗用。