DOE发布针对细分市场LED节约能源的评估报告

2011-04-12 12:00:12 来源:中国半导体照明网

摘要:  美国能源部(DOE)的“固态照明2010年多年工作方案计划”预测,美国商用LED灯具的效能将会增加155%,在未来十年将会达到219lm/W。从该计划对2020年的预测来看,假设每个市场区间都采用LED替代灯具的话,那么,LED效能就会增加,使得总的节能潜力减少到399万亿千瓦时。这就相当于预测的约430万亿BTU的初级能源节约量,或近3200万户美国家庭的平均供电所需能源总量.

关键字:  LED,  固态照明,  光源,  白炽灯,  卤素灯

LED即发光二极管,也可被称为固态照明(SSL),可为电气照明市场提供一种新型和革命性光源,这种光源可节约能源,并提高其质量、性能和服务。当今,由于LED可提供高质量的产品,并具备成本效益的性能,因此,LED正在通过不同种类应用领域的尝试,成功地与传统光源相抗衡。

这份报告介绍了LED用于12种不同细分市场的研究结果,即LED正在打响与传统光源的市场竞争或预备战,如白炽灯卤素灯、高强度气体放电灯(HID)以及某种类型的荧光灯光源。该报告依据当前LED市场渗透率水平,评估了2010年LED照明的能源节约水平。此外,如果这些不同细分市场上的灯全部被替换为先进的LED照明灯具,该报告还将对LED室外照明灯具能源节约的技术潜力给予评估。人们认识到,被确定的这12个细分市场并不代表LED对所有应用领域在市场上所取得的进展,但这些被选定的市场可用来反映当前LED增长的新趋势和增长潜力。人们普遍认为,有一些人使用术语“niche”来形容小的或特殊的市场区间,但就本篇报告的目的来看,“niche”不仅仅是指各种各样的市场区间,而是不论其大小,包括整个照明市场。

一、3大市场的节能评估

该报告的市场分析主要分为普通照明、室外照明、消费类电子显示照明三个部分。

  

在这12个细分市场的应用领域中,LED产品正在使用和取代传统照明技术。

对于普通照明来说,目前由于现在的技术已被LED所取代,因此2010年LED每年可节约0.38万亿千瓦时电力。就普通照明而言,与现任被取代的技术相比,LED除了能源节约外,还具有较长的使用寿命(大于50000小时)、定向性、体积小、易于控制和可调光性。如果这四种普通照明应用完全转换成LED,那么每年可节省电力达133万亿千瓦时。

LED非常适用于户外白光照明应用,除了其具有有限的光污染和光入侵、耐低温性、高耐用性和高品质的光源特点之外,还具有显著的节能潜力。在这些户外照明应用中,2010年,LED节约电力总量达2.2万亿千瓦时,如果户外照明全部被LED所取代的话,据估计,每年可节约电力131万亿千瓦时。最后,值得一提的是,由于LED可提供较好的光源对比并改善色域,具有紧凑型的设计结构、可靠的机械设计、较长的使用寿命、快速响应控制以及有所改善的能源节约,因此,LED已被广泛应用于消费类电子显示领域。该分析报告的结果显示,2010年,在消费类电子应用中,LED的电力节约为1.3万亿千瓦时。然而,由于目前LED背光的高渗透率和高效竞争技术的存在,使得消费类电子应用具有最低的节能潜力。如果所有的消费类电子应用都替换成LED背光显示,那么,LED每年可实现的电力节约总量可达30.7万亿千瓦时。

二、12个细分市场的节电效果及节电潜力分析

在该报告中,从以下12个细分市场的实地电力节约总数分析图来看,图ES.1概述了细分市场领域的实地电力节约和电力节约潜力的最大值。同时,就家庭的电力消耗而言,该图还对其能源节约的等价性做了概括。2010年,在本报告所分析的12个细分市场领域中,目前LED的市场渗透率已实现每年电力节约总量3.9万亿千瓦时。

  

  图表ES.1 2010年被选定的细分市场领域的电力节约
 
如图ES.1所示,2010年,电力节约主要归因于LED应用,占市场主导地位的是户外停车场照明,预计LED的市场渗透率达4.3%。
 
该图表显示,2010年,有大约40%的能源节约来自于LED应用。继停车场照明之后,2010年,第二大能源节约的市场应用是区域和泛光照明,其电力节约总量已达20%,并且LED的市场渗透率约为0.72%。用于台式显示器、笔记本电脑和电视用LED背光,以及LED MR16灯,都具有显著的能源节约效果,并占2010年能源节约总量的45%。在其它照明领域中,如2英尺×2英尺的凹槽灯和A灯替代灯,LED的渗透率水平不高,还不到2010年能源节约总量的百分之一。
 
图ES.2概述了2010年两个细分市场应用领域的实地电力节约潜力,该报告中3组分析报告得出的2010年能源节约最大潜力以及12个细分市场应用领域实地电力节约的总潜力。该分析报告显示,每年总的节能潜力可达263万亿千瓦时,如果全部转换成LED,每年总的节能潜力可达250万亿BTU。这种节能潜力相当于超过2100万户美国家庭所消耗的电量。
  
 
  图表ES.2 被选定细分市场领域的预期节能潜力

如果这12个细分市场应用领域的照明全部采用LED,预计其能源节约潜力是可以被普遍接受的,因为它修正了2010年LED替代灯的理论性技术性能水平。在未来几年,研究人员和制造商将会继续开发和推广更节能和高品质的LED器件。这一趋势意味着,由于LED照明将会在未来占据更多的市场份额,因此,采用LED技术将会使其具备更好的性能特征,并促成其具有更为显著的节能效果。美国能源部(DOE)的“固态照明2010年多年工作方案计划”预测,美国商用LED灯具的效能将会增加155%,在未来十年将会达到219lm/W。从该计划对2020年的预测来看,假设每个市场区间都采用LED替代灯具的话,那么,LED效能就会增加,使得总的节能潜力减少到399万亿千瓦时。这就相当于预测的约430万亿BTU的初级能源节约量,或近3200万户美国家庭的平均供电所需能源总量.

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