Инновации. Сделано в России:

Примерно 20% мировой выработки электроэнергии уходит на освещение. В России этот показатель несколько ниже (13-14%), но вовсе не благодаря нашим эффективным светильникам - причина в гораздо большей в сравнении с развитыми странами энергоемкости промышленности, следовательно, и ее доле в энергопотреблении, а также в том, что освещенность у нас ниже, чем во многих других государствах. Так, если США потребляют более 100 мега-люмен-часов на одного человека в год, то Россия - 30-40. Практичные американцы подсчитали: если в каждой квартире или отдельном доме заменить 10% ламп накаливания (ЛН) энергосберегающими, то высвободившейся энергии хватит, чтобы расходы на электричество сократились на 600 млн долларов в год, а выбросы углекислого газа в атмосферу снизились на объем, равный выхлопам 800 тыс. автомобилей.

Массово лампы накаливания стали внедряться с начала XX века (о первенстве в их изобретении до сих пор идут споры). Но, прослужив человечеству чуть больше века, они были признаны слишком прожорливыми и потому в нашу экологически «повернутую» эпоху недопустимыми. Дело в том, что лишь 5% используемой обычной лампочкой энергии идет на освещение, а основные 95% преобразуются в тепло (см. таблицу 1). Словом, они больше греют, чем светят.

Фидель шагает впереди

Программы борьбы с осветительным расточительством есть у большинства развитых государств и некоторых государств третьего мира. Считается, что первой страной, решившей запретить использование ламп накаливания, стала Австралия. В 2007 году там приняли решение полностью перейти на компактные люминесцентные лампы (КЛЛ, подробнее о них - чуть ниже) к 2010 году. Несколько позже примеру последовали США и Евросоюз, где к 2012 году намечается прекратить импорт и производство всех видов ламп накаливания. Однако на самом деле наибольших успехов в деле внедрения КЛЛ достигла Куба, где уже несколько лет нельзя купить лампу накаливания: после распада СССР и прекращения поставок почти дармовой советской нефти страна была вынуждена очень жестко сокращать потребление электроэнергии. Сегодня даже в великолепных бронзовых люстрах гаванского Оперного театра, построенного в колониальном стиле, горят люминесцентные лампочки. Выглядит, конечно, чудовищно - зато экономно.

«Современные компактные люминесцентные лампы позволяют сберечь до 80 процентов электроэнергии по сравнению с лампами накаливания. Кроме того, КЛЛ значительно долговечнее и имеют ресурс, в 6-15 раз больший, чем у обычных ламп. В отличие от желтого света лампы накаливания КЛЛ излучают белый свет с различными оттенками по выбору: от теплого белого до дневного», - рассказывает Максим Медведев, менеджер по развитию бизнеса в России и Белоруссии GE Lighting.

Кстати, люминесцентные лампы вполне могли вытеснить накаливающихся конкурентов практически при самом своем рождении - и те и другие (правда, лишь в виде лабораторных прототипов) изобрели примерно в одно и то же время: в середине XIX века. Больше того, пригодные к производству образцы впервые были продемонстрированы одним и тем же человеком - знаменитым Томасом Эдисоном. Тогда победила вольфрамовая нить.

Компактные люминесцентные лампы, которые сейчас почти повсеместно признаны «светлым будущим всего человечества», есть не что иное, как несколько модифицированный вариант всем известных люминесцентных «трубок», которыми освещаются офисы по всему миру. Первые партии «одомашненных» (то есть оснащенных патроном, пригодным для вкручивания в обычные люстры) КЛЛ стали выпускаться в середине 1980-х годов компанией General Electric. Как и в случае с офисными «трубками», внутри компактной люминесцентной лампы создается дуговой электрический разряд, который заставляет светиться закачанный в колбу инертный газ. Однако свечение это - ультрафиолетовое, невидимое человеческому глазу. Чтобы преобразовать его в видимый человеку свет, внутренние стенки лампы покрыты специальным веществом - люминофором. Такая лампа на порядок эффективнее обычной лампы накаливания, но при этом и стоит она в десять раз дороже.

Как поясняет технический директор Всероссийского научно-исследовательского института источников света им. А. Н. Лодыгина Петр Бочканов, свет лампы накаливания имеет полный спектр излучения. Индекс цветопередачи у ЛН - 100% , у КЛЛ - 80%, то есть она немного искажает цвета в помещении. «Во всем остальном КЛЛ во много раз эффективнее. Ее световая отдача 80 люмен на ватт, тогда как у лампы накаливания - всего 16. Это значит, что 20-ваттная люминесцентная лампа соответствует 100 ваттам у лампы накаливания», - говорит Бочканов.

Нет добра без худа

При всей своей энергоэффективности КЛЛ обладают одним, но очень существенным недостатком - в каждой их них содержится от 40 до 70 мг ртути. Чтобы эта ртуть не нанесла вреда окружающей среде, КЛЛ, как и офисные люминесцентные лампы, нужно специально утилизировать. К примеру, в каждом американском штате имеется сразу несколько программ утилизации, рассчитанных на разных потребителей. Если вы живете на отдельно стоящем ранчо где-нибудь на отшибе, отслужившие лампочки можно отправить по почте в специальной коробке, которая бесплатно либо за символические деньги предлагается в ближайшем супермаркете. В каждом торговом центре, продающем компактные люминесцентные лампы, есть контейнеры для сбора КЛЛ - например, в той же IKEA. Кроме этого в небольших городках по улицам в установленные дни и часы колесят машины, принадлежащие утилизационным компаниям, и собирают по домам отработавшие свое лампы. Столь же разветвленная система сбора вредоносных источников света существует и в Евросоюзе. Была она и в СССР.

Содержание ртути в КЛЛ, как уже было сказано, небольшое - в 1000 раз меньше, чем в обычном градуснике. Тем не менее массовое использование может создать проблемы с переработкой ламп. В масштабах нашей страны - если внедрение люминесцентных ламп станет повсеместным и безальтернативным - речь идет о 16-кратном увеличении объема колб, подлежащих утилизации. Эта цифра является результатом простого подсчета: в России ежегодно продается 600 млн ламп накаливания, в то время как энергосберегающих ламп в 2008 году было реализовано лишь около 40 млн штук. «Этот показатель - всего шесть процентов от общего числа - свидетельствует о большом потенциале экономии», - утверждает Максим Медведев. Но, добавим от себя, и о столь же значительном росте угрозы загрязнения окружающей среды ртутью.

Дороже всех - на свете

Выходит, кампания по повсеместному внедрению люминесцентных источников света без одновременного и столь же повсеместного создания сети по их утилизации была бы не чем иным, как осознанным вредительством. Поэтому как панацею КЛЛ воспринимать не стоит. Тем более что уже существуют технологии освещения, гораздо более эффективные, чем люминесцентные.

Первая из них основана на применении светодиодов (СД), которые теоретически могут иметь КПД, близкий к 100%, - в этой технологии используются полупроводники, которые напрямую переводят энергию в свет. Специалист компании Osram, одного из мировых лидеров в производстве светотехники, Сергей Новожилов говорит, что за светодиодой технологией - будущее.

«В сравнении с лампами накаливания, - продолжает тему Максим Медведев, - светодиодные устройства можно назвать источниками другого столетия. Речь стоит вести не только о создании светодиодных ламп для прямой замены существующих источников, но и о создании принципиально отличных осветительных систем. В ближайшее время светодиоды достигнут, а в дальнейшем - превзойдут параметры энергоэффективности люминесцентных ламп, обладая уже сегодня большим ресурсом и, что важно, являясь экологически безопасными устройствами, не содержащими ртути и свинца». Срок службы светодиода может достигать 100 тыс. часов. Слабое место у инновации, однако, есть: светодиодные технологии все еще очень дороги. И к тому же светодиоды работают при низком напряжении. Следовательно, для их использования в стандартной электрической сети с напряжением в 220 вольт придется терять энергию на преобразователях. Либо, что звучит утопично, вообще менять электрические сети.

Еще один пока не преодоленный недостаток СД-технологий, по словам Сергея Новожилова, - проблемы с тепловыделением, из-за которых на каждой лампочке приходится ставить специальное устройство, регулирующее температуру.

Все это пока делает светодиоды слишком дорогими: СД, аналогичный по светоотдаче 20-ваттной лампе накаливания, обойдется в 400-500 рублей.

«Из-за высокой начальной стоимости существующие качественные светодиодные системы пока ориентированы в большей степени на профессиональных пользователей, для которых характерны интенсивное - почти круглосуточное - использование ламп и существенные затраты на обслуживание осветительных установок», - говорит Максим Медведев. Среди таких пользователей в России - железные дороги.

В 2009 году на проект «Внедрение ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте» РЖД выделили около 100 млн рублей. Годом ранее восемь пилотных проектов показали, что внедрение светодиодного освещения в ряде депо, на трех платформах Ленинградского вокзала и нескольких пассажирских вагонах снизило объем потребления энергии и расходы на эксплуатацию на объектах в два-три раза. С прошлого года в РЖД существует самостоятельный проект «Внедрение светодиодной техники в ОАО РЖД». По содержащимся в документе расчетам новые технологии позволят компании ежегодно экономить 1,9 млрд рублей.

Обогнать на повороте

Что будет использовать Россия вместо уходящих в историю «лампочек Ильича», пока вопрос. Не до конца ясно, стоит ли нам серьезно вложиться в разработку светодиодов и сразу перескочить на следующее поколение источников света, минуя КЛЛ. Эксперты утверждают, что ближайшие несколько лет каждая из технологий - и КЛЛ, и светодиоды - будет востребована. Между тем соответствующий опыт у России есть, и опыт весьма показательный. Из-за отставания с внедрением сотовой связи наша страна сумела перескочить через устаревшие стандарты мобильной связи, практически сразу перейдя к GSM. Насколько вероятен такой сценарий с внедрением энергоэффективного освещения?

В Научно-исследовательском институте полупроводниковых приборов ситуацию прокомментировали так: «Масштабный переход с ламп накаливания на люминесцентные или светодиодные лампы может происходить только по волевым решениям правительства, что мы и видим на примере других стран. Конечно, пока первенство держат люминесцентные источники света. При этом у электролюминесцентных источников света, к которым относятся полупроводники (имеются в виду светодиоды. - “ЭПРО”), перспектив больше. Конкуренция этих двух типов источников света будет долгой, и каждый из них займет свою нишу».

Во Всероссийском НИИ источников света им. А. Н. Лодыгина затруднились спрогнозировать, сколько потребуется времени, чтобы довести полупроводники до массового использования. «Все зависит от того, какие инвестиции будут вложены в разработку светодиодов, и как быстро будет снижаться их цена при серийном производстве», – говорит Петр Бочканов. То есть шанс обогнать на повороте тех, кто настойчиво внедряет у себя люминесцентные светильники, у России все же есть.

 Екатерина Филиппенко

Добавить комментарий: