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照明设备

照明设备

  现状描述

  照明设备包括电光源、灯头灯座、灯用电器附件、灯具及各类专用材料五大部分,其中电光源是照明设备的主体部分。从产品工艺技术及装备要求方面看,电光源相对于灯具、灯头灯座、灯用电器附件等产品要复杂得多。这里将着重描述电光源技术状况。

  1. 技术发展状况

  中国电光源工业起步较快,基础薄弱。20世纪70年代末,才开始陆续引进国外中速生产设备。80年代后期,中国陆续从国外引进了高压钠灯、紧凑型荧光灯、金属卤化物灯、细管径荧光灯等生产设备。紧凑型荧光灯(也称节能灯)是国外70年代末以来迅速发展起来的灯种。

  2. 生产能力

  据不完全统计,1993年照明电器制造业中具有一定规模的企业有531个,其中大中型企业70余个,生产电光源产品的企业有218个。目前,中国电光源产品有64个门类,3500多个品种和规格。1993年中国电光源总产量达到36.8亿只,仅次于美国,居世界第二位(1990年世界电光源总产量为170亿只,中国占14.4%)。

  3. 市场容量

  50年代,中国城市普遍使用白炽灯,照度很低,广大农村基本上没有现代化的照明设施。80年代以来,随着电力工业和照明电器行业的发展,照明状况有了显著的改善,除普及白炽灯外,还采用了第二代电光源,近年来又研制出第三代节能型电光源,为开展照明节电创造了条件。1991年各类光源在中国的应用情况见表5.4。

    表5.4各类光源的应用情况(1991年)

应用场所

使用光源种类

应用数量/亿只

年耗电/亿KW·h

占照明用电量比重

工业照明

高压汞灯、大功率白炽灯、卤钨灯、高压钠灯等

1.2

320

57.6%

民宅照明

白炽灯、荧光灯

8.9

116

20.9%

商业照明

白炽灯、荧光灯、低压卤钨灯、紧凑型荧光灯等

4.5

33

5.9%

交通、道路照明

高压钠灯、荧光灯、卤钨灯、大功率白炽灯

1.3

75

13.5%

机动车辆照明

低压白炽灯、卤钨灯等

1.1

(非市电)

 

旅馆照明

白炽灯、荧光灯、紧凑型荧光灯

0.3

12

2.1%

合计

 

17.3

556

100%



  注: 1991年各类光源的应用情况为有关部门组织的调查结果。

  减排技术描述

  1.细管径直管荧光灯(T8灯)

  是低气压汞放电灯。自1938年问世后发展很快,由于它的光效比普通白炽灯高4~5倍,寿命高8~10倍,所以世界各国在电光源的生产中都不断提高荧光灯的比例。本技术主要应用于室内照明,如办公室、商店、家庭、工厂厂房、宾馆等。也可用于室外照明,如道路、隧道等照明。

  (1) 以18WT8灯代替100W普灯

  每只灯节电57.4W。按每年燃点1500h、电费0.5元/kW·h计,节电效果为86.1kW·h/只,减排量为0.10t(二氧化碳)/只,节省电费43.05元/只。

  (2) 以36WT8灯代替40WT12灯

  每只灯节电4W。按每年燃点3000h、电费0.5元/kW·h计,节电效果为8.4kW·h/只,减排量9.83kg(二氧化碳)/只,年节省电费4.2元/只。

  2. 环形荧光灯

  该灯的工作原理、光效及寿命同细管径直管荧灯。

  (1) 用22W环形荧光灯替代75W普灯

  每只灯节电效果为37.1W,按每年点燃1500h计,节电量55.65kW·h/只,减排量65.11kg(二氧化碳)/只。

  (2) 32W环形荧光灯代替150W普灯

  每只灯节电效果为82.6W,按每年点燃3000h计,年节电量247.8kW·h/只,减排量289.93kg(二氧化碳)/只。

  3. 紧凑型荧光灯

  1979年荷兰Philips公司首先推出紧凑型荧光灯(以下简称CFL灯)以来,该灯发展很快。由于它的光效高、寿命长、体积小、显色性好,越来越多地代替普通灯和直管型荧光灯用于室内照明。

  (1) 9WCFL灯代替40W普灯

  每只灯节电效果为21.7W,按每年点燃1500h计,年节电量为32.55kW·h/只,减排量38.08kg(二氧化碳)/只。

  (2) 20WCFL灯代替100W普灯

  每只灯节电效果为56W,按每年点燃3000h计,年节电量为168kW·h/只,减排量196.56kg(二氧化碳)/只。

  4. 金属卤化物灯

  60年代初,金属卤化物灯问世。由于它的光效高、显色性好、寿命长,发展很迅速,广泛地应用于室内外照明,是很有前途的新一代光源。

  (1) 金属卤化物灯代替普灯(按每年点燃3000h计)

50W代替200W,节电效果105W/只,年节电量315kW·h/只,减排量368.55kg(二氧化碳)/只;100W代替500W,节电效果280W/只,年节电量840kW·h/只,减排量982.8kg(二氧化碳)/只。

  (2) 金属卤化物灯代替高压汞灯(按每年点燃3000小时计)

  250W代替400W,节电效果105W/只,年节电量315kW·h/只,减排量368.55kg(二氧化碳)/只。

  5. 高压钠灯

  1966年美国GE公司首先推出高压钠灯(以下简称HPS灯),由于它的光效很高(>100lm/W),寿命很长(>2000h),得到了广泛的应用和飞速的发展。

  (1) 用高压钠灯(HPS)代替普通灯(按每年点燃3000h计)

100WHPS灯代替300W普通灯,每只灯节电效果为140W,年节电量420kW·h/只,减排量491.4kg(二氧化碳)/只。

  (2) 用高压钠灯(HPS)代替高压汞灯(按每年点燃3000h计)

  150WHPS灯代替250W汞灯,每只灯节电效果为70W,年节电量210kW·h/只,减排量245.7kg(二氧化碳)/只。

  (3) 250WHPS灯代替400W高压汞灯

  每只灯节电效果为105W,年节电量315kW·h/只,减排量368.55kg(二氧化碳)/只。

  6. 低压钠灯

  30年代初发明了低压钠灯,它是目前所有人造光源中发光效率最高的光源。

  (1) 低压钠灯代替普通灯(按每年点燃3000h计)

  55W低压钠灯代替500W普灯,每只灯节电效果为311.5W,节电量934.5kW·h/只,减排1093.36kg(二氧化碳)/只。

  (2) 低压钠灯代替高压汞灯(按每年点燃3000h计)

  用90W低压钠灯代替250W高压汞灯,每只灯节电效果为112W,年节电量336kW·h/只,减排量393.12kg(二氧化碳)/只。

  7. 电子镇流器

  80年代初,荷兰菲利普公司推出电子镇流器(以下简称EB)。由于它比传统的电感镇流器具有很大的优势,特别是在节约能源和改善照明环境方面符合社会发展的大方向,因此受到很多国家和各大照明公司的高度重视。十多年来电子镇流器发展迅速,是代替电感镇流器的方向性产品。电子镇流器替代电感镇流器,节电效果为6W/只。如果每年按燃点3000h计算,可节电18kW·h/只,减排量21.06kg(二氧化碳)/只。

  应用前景

  1. 市场前景

  根据国内外的发展现状,中国的节能电光源优先发展次序应为:与国民经济配套发展的光源,如工农业生产照明用灯,优先发展高压钠灯、金属卤化物灯;城乡建设和居民生活用灯,优先发展细管径荧光灯、紧凑型荧光灯、节能卤钨灯。调整普通灯与荧光灯的比例,使产品结构更趋于合理。预计2000年荧光灯与普通白炽灯的比例由1993年1∶7.17上升到1∶3.9;2010年上升到1∶2.5;(1∶2.5为日本目前的比例)。节能光源占电光源总产量的比重由目前的15.5%增长到2000年的31.3%,2010年50%。

  2. 减排潜力

  预计2000年时中国发电量将达到1400TW·h。按目前中国照明用电占10%计,2000年照明用电量将由1990年的58.2TW·h增加到140TW·h。初步估算,如果在这期间不断改善和提高照明质量,推广应用节电新光源及先进的照明控制设备,实现照明节电12%,照明用电量可由预测的140TW·h降低到123.2TW·h,减排潜力为19.66Mt(二氧化碳)/a。

  据有关专家预测,2010年中国发电量将达到2900TW·h。按目前中国照明用电占10%计,2010年照明用电量应为290TW·h。设想在2000年实现推广应用新型节电光源的基础上,照明节电达到20%,照明用电量可由预测的290TW·h降低到232TW·h,减排潜力为67.86Mt(二氧化碳)/a。

  实现潜力的障碍分析和政策建议

  1. 障碍分析

  (1) 节能灯价格高质量低

  目前节能灯价格高, 质量低是用户难于接受的根本原因。市场较高质量的节能灯价格都在100元左右,相当于白炽灯50多倍,且使用寿命大都短于设计寿命。使用节能灯的代价是中国普通用户难以接受的。

  (2) 制造工艺装备落后

  大部分企业设备超期服役,未能得到及时改造。与国外比较,发达国家普通白炽灯生产线已达4800只/h,而中国大量使用的是1000只/h的生产线;直管型荧光灯国外已普遍使用卧式自动生产线,时速5000~8000只,而中国目前使用的是荧光灯圆排车和单机生产,时速仅为500只,引进线的时速最高也仅为1350只。

  (3) 企业组织结构不合理

  大多数企业规模小,且小而全,生产专业化水平低,效益低下。

  (4) 原材料及配件质量差

  如耐高温、抗震性好的特种钨丝尚未形成批量生产;玻管几何尺寸偏差大、质量一致性差;荧光粉光效低;质量不稳定。

  (5) 产品品种少、质量低,不适应市场需求

  如量大面广的白炽灯和荧光灯,国产灯光效比国际先进水平低10%,寿命低1/2~2/3。产品合格率方面,国产白炽灯为88%,发达国家为98%;荧光灯产品合格率为80%,国外达95%。另外,各部门之间缺乏统一规划、协调,分散布点,多头管理,是行业管理体制方面存在的弊端,不利于行业整体协调发展。

  2. 政策建议

  (1) 政府支持并制定鼓励政策

     由国家有关部委主持制定鼓励和引导节能电光源及附属产品的研制开发和生产的政策,如给予低息优惠贷款,在一定期限内减免税收,降低节能电光源的生产成本和销售价格。

  (2) 加强管理及规划和加大投资力度

  由国家主管部门制定节能电光源的发展目标,重点技术攻关以及技术和设备的引进计划。对符合规划内容的项目,资金投入应给以政策性的优惠和倾斜。资金来源可以多渠道筹集,也可向银行贷款或按国家规定引入外资。

  (3) 加强技术基础管理

  进一步搞好信息、标准化、质量监督检测工作,加快产品上档次,提高产品的水平,使电光源产品尽快向国际照明委员会的标准靠拢。

  (4) 加强节能电光源的推广应用

  提高节能电光源产品的质量和声誉,防止低效劣质产品涌入市场。做好节能光源推广应用的宣传工作,近期力争将节能光源的推广应用列入建设部门的建筑规范中。

    表5.5节能灯减排潜力分析

减排技术名称

合计

普通灯具

普通荧光灯

节能灯

现有市场占有率

100.0%

75.0%

23.0%

2.0%

2000年市场占有率

100.0%

47.6%

39.0%

13.4%

2010年市场占有率

100.0%

14.2%

44.0%

41.8%

节电率

 

0.00

40.0%

75.0%

2000年节电量/TW·h

16.8

0.00

10.21

6.59

2010年节电量/TW·h

58

0.00

20.85

37.15

2000年减排量/Mt(碳)

19.66

0.00

11.96

7.70

2010年减排量/Mt(碳)

67.86

0.00

24.39

43.47

单位减排成本/元/t(CO2)

   

-50.39

50.89



  资料摘自:《中国气候变化国别研究》

  本书版权由清华大学出版社所有

时间:2002-08-27