Стратегии освещения в Европе

Вринда Бхандаркар (Vrinda Bhandarkar), директор по исследованию рынка светодиодных систем освещения, Strategies Unlimited, заявила во вступительном докладе, что в 2011–2015 гг. совокупный годовой темп роста (CAGR) рынка светодиодных систем освещения составит 41% (см. рис. 1). Поскольку в странах Европы приняты законы о запрете на использование неэффективных ламп накаливания, сегмент рынка заменяющих ламп будет развиваться более интенсивно.

Рис. 1. Перспективы развития рынка светодиодных осветительных устройств в Европе (Источник: Strategies Unlimited)

В 2010 г. доход мирового рынка светодиодных систем освещения составил 5 млрд долл., из которого 21% пришелся на лампы для замены, остальная часть — на светильники. Хотя, в целом, технические характеристики светодиодных осветительных приборов улучшаются и цена на них падает, существуют огромные проблемы, связанные с низким качеством продукции ряда производителей. Несмотря на то, что разработка стандартов идет быстрыми темпами, необходимо координировать работу между регионами. Вопросы качества продукции, торговых марок и стандартизации затрагивались в докладах и других участников конференции. К примеру, в докладе Энди Дэвис (Andy Davies), компания GE Lighting, рассматривались вопросы стандартизации модулей [1].
На основной сессии был также представлен доклад Доминика Уи (Dominik Wee) и Артура Джонича (Arthur Jaunich), McKinsey & Company, на тему перспектив развития светодиодных систем и мирового рынка освещения [2].
Саймон Фишер (Simon Fisher), генеральный директор отдела систем внутреннего освещения в EMEA (Европа, Ближний Восток и Африка), компания GE Lighting, представил альтернативный вариант развития освещения. Фишер, прежде независимый разработчик систем освещения, выступил с докладом о возможности светодиодных устройств полностью изменить инфраструктуру освещения. По мнению Фишера, светодиодные решения — далеко не единственная технология, которую следует применять в ущерб другим.
Фишер придерживается комплексного подхода к проектированию устройств, который охватывает не только разработку компонентов и приложений, но и системную интеграцию, обеспечение качества и надежности. Он отметил, что всегда необходимо искать решения, ориентированные на нужды потребителей.
По мнению Фишера, связность всех компонентов модуля является основным принципом разработки. Электрическая совместимость снижает потери, хороший теплоотвод увеличивает срок службы светодиодов, а прочные механические соединения обеспечивают целостность системы.
Ключевым требованием пользователя к источнику света является высокое качество излучения, считает Фишер. Покупатели желают, чтобы светильники обеспечивали разные углы обзора, высокую световую отдачу и воспроизводимые рабочие характеристики.
По мнению Фишера, светотехническая индустрия существенно изменилась за последнее время. Если пять-шесть лет назад в основном обсуждались капитальные затраты, то сегодня важное место в дискуссиях занимают вопросы окупаемости. Это очень важно, поскольку необходимо убедить потребителя тратить на осветительные устройства больше средств, чем он это делает в настоящее время.

В своем докладе Паоло Бертольди (Paolo Bertoldi), центр Joint Research Centre при Еврокомиссии, подробно рассмотрел стратегию развития твердотельного освещения (SSL) в Европе и мероприятия Европейского Союза (ЕС), направленные на продвижение этой технологии. Эффективное использование электроэнергии, в частности, в системах освещения, является ключевым требованием, без которого невозможно реализовать к 2020 г. европейские планы по защите окружающей среды и экономии энергии. «Вопросам освещения посвящено немало законодательных актов и мероприятий, включая новую стратегию развития твердотельного освещения в соответствии с планом Digital Agenda», — заявил Бертольди. (По этому плану Евросоюз намеревается построить «цифровое общество» в ближайшие 10 лет). К ним относятся мероприятия по классификации видов энергии, государственные закупки, директивы по экологической безопасности, а также научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы. Основная задача этих мероприятий заключается в поддержке наиболее эффективных технологий и создании финансовых схем, которые позволят преодолеть барьер высокой первоначальной стоимости, являющейся главной проблемой реализации твердотельного освещения.
В течение многих лет в Европе в отношении всех электроприборов (включая лампы) действовала классификация с градациями от А до G, зависящими от уровня энергопотребления. В настоящее время эта концепция пересматривается, а ее новая редакция появится в мае 2012 г. Более того, устанавливая минимальные требования по эффективности использования электроэнергии, экологическая директива Eco-Design уже существенно повлияла на рынок ламп в Европе, запретив с сентября 2011 г. использование ламп накаливания мощностью выше 60 Вт. Вторая часть этой директивы, касающаяся ламп направленного света, будет принята в июле 2012 г.
Вопросы освещения также рассматриваются в разделе об энергоэффективности строительной директивы Building Directive, которая предусматривает возведение объектов с «практически нулевыми энергозатратами». Eврокомиссия выдвинула предложение о создании еще одной директивы, направленной на повышение эффективности использования энергии. Целью новой директивы Energy-Efficiency Directive (EED) является разработка стимулов, побуждающих приобретать продукцию, использовать сервисы и эксплуатировать здания, соответствующие современным стандартам по энергосбережению. Кроме того, национальные программы повышения энергоэффективности также могли бы стимулировать использование светодиодных ламп, что, по словам Бертольди, оказало бы существенную поддержку широкому внедрению светодиодных технологий.
Твердотельное освещение является центральным разделом плана Digital Agenda для Европы, в котором рассматриваются вопросы влияния информационно-коммуникативных технологий на экономику ЕС и общественное развитие. На поддержку SSL направлены такие акции как разработка документа Green Paper, который будет опубликован в конце этого года, а также запуск в начале 2012 г. крупномасштабных проектов по демонстрации преимуществ твердотельного освещения [3].
В настоящее время ЕС финан­сирует научно-исследо­ва­тельские программы по разработ­ке светодиодного и OLED-освещения, на что направлено около 90 млн евро. Бертольди также привел несколько примеров реализации проектов по программе GreenLight [4]. Цель этой добровольной инициативы Еврокомиссии заключается в снижении потребления энергии при освещении коммерческих и промышленных объектов, а также улиц.

Стандартизация была центральной темой обсуждения кон­ференции Strategies in Light. Эта тема была подробно рассмотрена Кэем Раувердинком (Kay Rauwerdink), CELMA. Эта организация представляет сегмент светильников и компонентов светотехнической индустрии Европы.
CELMA разработала руководство по определению критериев качества светодиодных светильников по их техническим характеристикам, оформленное в виде двух документов и недавно опубликованное Международной электротехнической комиссией. Документ IEC/PAS 62717 определяет требования к рабочим характеристикам светодиодных модулей, а IEC/PAS 62722 — светодиодных светильников.
По мнению Раувердинка, при оценке коммерческой продукции следует уходить от сравнения разнотипных устройств — необходимо сравнивать только сопоставимые изделия. Он отметил, что невозможно оценить характеристики продукции разных производителей без использования типового набора критериев качества, разработанного в соответствии с определенными стандартами. При составлении документации CELMA предполагалось, что покупатели светодиодных светильников будут знакомиться с их спецификациями, которые соответствуют новым стандартам МЭК.
Эти два документа (IEC/PAS 62717 и IEC/PAS 62722) были выпущены одновременно, чтобы обеспечить связь между критериями качества светодиодных модулей и светодиодных светильников. Эти критерии базируются на большом наборе параметров, таких как входная мощность; световой поток и светоотдача; распределение интенсивности освещения; показатель цветопередачи (CRI); значения координат цветности (исходные и обеспечиваемые при эксплуатации); номинальный срок службы; относительное значение полного светового потока при заданной наработке; частота отказов в течение номинального срока службы модулей в светильниках.
В руководстве CELMA описываются способы определения данных критериев, и объясняется их значение. В документе также показана разница между сроком службы, определяемым по относительному значению полного светового потока при заданной наработке, и сроком службы светильника, зависящим от надежности компонентов.

После появления директивы Eco-Design, направленной на удаление с Европейского рынка неэффективных ламп, назрела необходимость создания Европейского сертификата качества светодиодных устройств (EU-QC). Этот вопрос обсуждался на конференции в докладе Каспера Кофода (Casper Kofod), компания Energy Piano. EU-QC — это определенный набор критериев, направленных на дальнейшее продвижение высококачественных светодиодных ламп, на повышение осведомленности и доверия покупателей, а также на проведение рекламных кампаний. Организации могут выступить в поддержку создания сертификата EU-QC [5], который распространяется только на светодиодные лампы (исключая модули и светильники) и на жилой сектор, исключая коммерческий.
Следует заметить, что сертификат EU-QC не является знаком качества, хотя, например, Великобритания или Дания используют его с этой целью.
Удивительно, что, по сравнению со схожими программами, заявленный в EU-QC минимальный уровень коэффициента мощности (КМ) составляет 0,5. Кофод считает, что потребители ничего не выиграют от высоких требований к КМ, которые приведут к необходимости использовать дополнительные схемы коррекции. Это, в свою очередь, будет способствовать повышению размеров устройств, потребления электроэнергии, стоимости и ухудшению других характеристик. Он также отметил, что в настоящее время затраты электроэнергии на освещение составляют 15–17% от общего потребления энергии в домах, но в будущем, когда завершится переход на светодиодное освещение, эта цифра снизится до 2–4%. И тогда высокий КМ не обеспечит каких-либо заметных преимуществ.
Датская организация Energy Savings Trust (EST) разработала знак качества для ламп, соответствующих требованиям нормативных документов Евросоюза и EU-QC. Лампы сертифицируются производителями, но EST имеет право проводить выборочную проверку. Дания, являющаяся лидером в разработке экологических нормативных документов, недавно заявила, что к 2035 г. обеспечение всего требуемого объема электрического и теплового энергопотребления будет невозможно без возобновляемых источников энергии, а к 2050 г. такие источники станут преобладающими. Кофод считает, что именно светодиодное освещение позволит сократить потребление энергии в Дании.
Однако не все участники конференции согласились с тем, что члены ЕС должны использовать сертификат EU-QC для создания собственных знаков качества, т.к. в результате в Европе появятся 27 разных схем маркировки, по одной от каждой страны. Докладчик Юрген Штурм (Jürgen Sturm), Федерация European Lamp Companies Federation, заявил, что его федерация поддерживает создание единого европейского знака качества.

Якоб Ньюсинк (Jacob Neusink), представитель Dekra (поставщик услуг по оценке качества и безопасности), в своем выступлении задал вопрос о необходимости создания знака качества для светодиодов. Неудивительно, что его ответ на этот вопрос был утвердительным, поскольку Dekra уже создала собственный знак сертификации для двух голландских производителей — Lemnis Lighting и Ledned.
По словам Ньюсинка, заказчиков всегда, в первую очередь, интересует вопрос о достоверности характеристик, заявленных производителем. Именно поэтому разработан знак Dekra, устанавливающий рабочие характеристики для светодиодных ламп, модулей и светильников.
Ньюсинк подчеркнул, что Dekra — не знак доверия производителю, а сертификат качества, подтверждающий, что заявленные в спецификации характеристики прошли проверку. Важным моментом является то, что Dekra присваивает свой знак на коммерческой основе, а не в соответствии с финансируемыми правительством программами, как, например, в случае с EST.

Согласованием проблем, связанных с развитием твердотельного освещения на мировом уровне, занимаются, по крайней мере, две организации. Из доклада Марка Фонтойнона (Marc Fontoynont), Университет Олборга, следует, что основными задачами агентства International Energy Agency (IEA) [6] в этом отношении являются: обеспечение высокого качества разработок; согласование результатов тестирования параметров твердотельных систем освещения; продвижение стандартов и развитие инфраструктуры сертификации.
Между тем, в настоящее время светотехническая индустрия представлена Форумом Global Lighting Forum (GLF), который объединяет более 5000 производителей устройств освещения с ежегодным объемом продаж порядка 50 млрд долл. Юрген Штурм, генеральный секретарь GLF, пояснил, что целями его организации являются распространение информации о глобальных тенденциях развития систем освещения и разработка законодательных актов. GLF работает как сетевой форум, разрабатывающий общие направления развития индустрии и обсуждающий их с представителями правительства и других заинтересованных организаций. Одним из приоритетов GLF является расширение рынка твердотельных систем освещения.
По мнению Штурма, выигрыш от применения таких технологий обеспечивается в следующих направлениях: энергосбережение, системность, экологичность, безопасность для здоровья, прибыльность, дизайн и качество. Другие типы систем освещения также обладают некоторыми из этих преимуществ, но только SSL-технологии объединяет все эти достоинства.
Пик продаж светодиодных ламп, по мнению Штурма, придется на 2018 г.

Евгений Долин, председатель Некоммерческого партнерства производителей светодиодов и систем на их основе (НП ПСС), заявил, что российский рынок светодиодов в 2010 г. рос очень быстрыми темпами и увеличился на 50–60%. Но даже при этом в 2010 г. на долю светодиодных устройств пришлось только 5% рынка осветительных систем с доходом 67 млн долл. Ожидается, что к 2015 г. эти цифры увеличатся до 15% (333 млн долл.).
Долин отметил, что российское правительство поддерживает курс на энергосбережение и способствует продвижению светодиодных установок. Ряд крупнейших корпораций приступил к запуску инвестиционных программ поддержки развития светодиодных осветительных систем. Одним из примеров является корпорация «Российские железные дороги», инвестировавшая на эти цели в 2010 г. 13 млн евро, а в 2011 г. — 24 млн евро. Россия стремится получить максимальный выигрыш, заменив лампы накаливания светодиодными лампами, минуя использование компактных люминесцентных ламп (КЛЛ), которые широко распространены в Европе.
НП ПСС вовлечено в работу по разработке стандартов. Долин заметил, что Россия официально приняла координаты цветности, определенные в стандарте ANSI C78.377, а в октябре 2011 г. в России вступили в силу требования, устанавливающие минимальную эффективность светодиодных устройств на уровне 50 лм/Вт. В случае модифицированных ламп этот минимум составляет
50–70 лм/Вт в зависимости от цветовой температуры.
Долин отметил, что его организация работает над согласованием данных российских измерительных лабораторий с международными стандартами. Он подчеркнул, что в России трудно использовать стандарты, разработанные для США, из-за разницы в климате и организации электросети, поэтому их приходится изменять.

Одним из членов НП ПСС является группа компаний «Оптоган», основное производство которой находится в С.-Пе­тер­бурге. Недавно «Оптоган» открыла в немецком городе Ландсхуте новое производство на базе светодиодных кристаллов. Маркус Цайлер (Markus Zeiler), представитель «Оптогана», рассказал, как эта компания решает проблему быстрого перехода на светодиодное освещение. Одна из стратегий заключается в создании сети технологических и региональных лидеров, позволяющей каждой компании занять свою технологическую нишу. Примером такой кооперации является совместная разработка светодиодов переменного тока компаниями «Оптоган» и Lynk Labs.
Еще одной стратегией развития компании является модульность. По мнению Цайлера, необходимо уменьшать сложность продукции, облегчая ее использование потребителями. С этой целью можно воспользоваться концепцией бескорпусных чипов (chip-on-board, COB), напоминающих элементы Lego. Цайлер рассказал о новых каналах продаж, а также о важности франчайзинга, при котором задействуется практический опыт локальных предприятий как альтернатива созданию филиалов, что позволяет уменьшить инвестиции и использовать повсеместно принятую торговую марку.