Прощание со старым светом

Путь России к передовым энергоэффективным источникам освещения пока тернист и труден
29.10.2018
Иван Дмитриенко

Этой осенью в странах Евросоюза исчезают галогенные электрические лампочки - соответствующий запрет на их производство вступил в силу 1 сентября, и теперь торговые сети распродают последние запасы. Этот шаг стал логичным продолжением курса на экономию электроэнергии, взятого в Европе 10 лет назад.

ЕС едва ли может считаться пионером: более чем в 150 странах мира сегодня действуют аналогичные программы по повышению энергоэффективности. Все реже возникают дискуссии на тему того, оправданны ли вложения в эту политику: задача бережного потребления энергии воспринимается как само собой разумеющееся.

Причем в случае с электричеством ставка делается не на спиралевидные лампы, вошедшие в русскоязычный обиход под названием "энергосберегающие". Более передовой технологией оказались светодиоды. Их технические и экономические параметры совершенствуются с каждым годом, что уже успели оценить компании и потребители, скрупулезно подсчитывающие затраты на электроэнергию. Для остальных светодиоды пока остаются модной экзотикой, но скоро они будут применяться повсеместно.

В России, где последние тенденции светотехнической индустрии будут представлены в ноябре на ежегодной выставке Interlight Moscow, темпы перехода на светодиоды ниже, чем на Западе. Причины - консерватизм потребителей и непоследовательность властей, которые никак не решатся запретить традиционные лампы накаливания.

Впрочем, даже если такой запрет последует, кардинально ситуа-ция в отечественной электро-энер-гетике не изменится. Специфика отрасли такова, что она малоэффективна сама по себе и требует масштабной перестройки, по сравнению с которой "вкрутить лампочку" - наиболее простая и далеко не исчерпывающая мера.

Лампочка, гори

150 летняя история лампы накаливания ("лампы Эдисона", "лампочки Ильича"), похоже, подходит к концу. По меркам XXI века у нее слишком низкий КПД: 90% потребленной энергии уходит на нагрев самой лампы и только 10% - на свечение. Отсюда вытекает вторая проблема - пожаро-опасность: колба 100 ваттной лампы раскаляется до 300 градусов Цельсия. Приложите ткань или бумагу, и возгорание гарантировано. Наконец, "лампочка Ильича" недолговечна: вольфрамовая нить накаливания постепенно стареет, из-за чего лампочка начинает тусклее гореть.

Галогенные лампы особенно популярны в Европе (точнее, были популярны), где их массовое применение началось после Второй мировой войны. Они вдвое эффективнее ламп накаливания, хотя, по сути, мало чем от них отличаются. Разница в том, что в баллон галогенной лампы добавлен буферный газ, замедляющий старение элемента накаливания (истончение нити).

В середине XX века на рынке появились флуоресцентные лампы разных типов. Потребительский вариант - компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) - стал популярен в 1980 х годах. Такая лампа преобразует электрический разряд в ультрафиолетовое излучение, а затем в видимый свет с помощью паров ртути. Содержание этого металла может достигать 1 г в зависимости от мощности лампы.

Это стало слабым звеном КЛЛ. Поскольку ртуть опасна для окружающей среды, отслужившие лампы нужно сдавать в специализированные пункты приема, а затем тщательно утилизировать. Но во многих странах, в том числе в России, подобная инфраструктура так и не была создана. В итоге ртутные отходы летят в мусорный бак, за что пользователь не несет ответственности.

К другим недостаткам КЛЛ причисляют ограничения на использование во влажной среде, задержку включения и мерцание при работе. Да и инновационной эту технологию трудно назвать - она была запатентована в 1890 х годах Николой Теслой. Как сообщил "Профилю" генеральный директор компании "Спецлампы" Алексей Ловчиков, люминесцентные лампы - это "вчерашний день", а закрепившийся за ними статус "энерго-сберегающих" - явное преувеличение.

Прогрессивные диоды

Мейнстримом XXI века должны стать светодиодные лампы. По сравнению с "лампочкой Ильича" у них обратная пропорция: из 90% энергии вырабатывается свет, 10% теряется на тепло. Эффективная светоотдача, рассчитываемая в единицах светового потока (люменах, лм) к потребленной мощности (ватт, Вт) для светодиодов достигает 100-150 лм/Вт. Для люминесцентных ламп этот параметр составляет 50 лм/Вт, для галогенных - 15-20 лм/Вт, для ламп накаливания - около 10 лм/Вт. То есть, выдавая один и тот же световой поток, лампа накаливания "ест" в 10 раз больше энергии, чем светодиодная.

Эксперименты со светодиодами начались в 1960 х годах, но долгое время они стоили слишком дорого и использовались только в индикаторах. В начале 1990 х японские инженеры Исама Акасаки, Хироси Амано и Сюдзи Накамура изобрели дешевый синий светодиод (LED), что открыло путь к массовому внедрению технологии в осветительной индустрии. За свое открытие трое ученых получили Нобелевскую премию по физике 2014 года.

"По сути, каждый светодиод - это небольшой полупроводник, - объясняет "Профилю" директор департамента энергосбережения и светотехнических решений ООО "ПЭСК" Эдуард Цивин. - Поэтому главным фактором распространения светодиодов с начала 2000 х годов стал быстрый прогресс в сфере микроэлектроники. Помимо этого, производители научились правильно применять люминофор - покрытие, которое превращает голубое свечение кристалла светодиода в яркий белый свет. За 10-15 лет на рынке светодиоды заметно усовершенствовались в плане энергоэффективности, а также стали устойчивее к перепадам тока в сети. Если напряжение скачет в диапазоне 180-240 вольт, то лампа накаливания может то притухать, то разгораться сильнее. Светодиоды менее остро реагируют на такие скачки. Если же это светодиодный светильник со встроенным блоком питания, стабилизирующим ток, то ему перепады вовсе нипочем".

Однако светодиоды нравятся не всем. Часть потребителей негативно реагируют на их "безжизненный", холодный свет. Если лампы накаливания светят с желтоватым оттенком (световая температура - 2500-3000 К), то многие светодиоды "раскаляются" до 5000 К, что в вечернее время утомительно для глаза и нервной системы. Правда, в последние годы стали появляться и "теплые" светодиоды.

Кроме того, светодиодные лампы применимы не везде. "Эта технология рассчитана в первую очередь на бытовое потребление, - говорит Алексей Ловчиков. - В промышленном секторе ситуация не столь однозначна. Большой сегмент рынка остается за лампами накаливания, ртутными, натриевыми, металлогалогенными. Это лампы специального назначения - для выдува бутылок, сушки автомобилей, освещения в горячих цехах, духовках. Головной свет тепловозов, софиты для ангаров, уличные фонари - здесь светодиодов нет и быть не может. Их главный плюс - узконаправленный поток света - оборачивается минусом, когда нужен рассеянный свет для покрытия большого пространства. Хотя в том, что в целом будущее за светодиодами, никто не сомневается. К примеру, на выставку Interlight Moscow производители везут только их - разработки по другим типам ламп стали большой редкостью".

Какие лампы станут следующим звеном эволюции после светодиодных, пока неизвестно. Сегодня прогресс сводится к появлению все более "изысканных" типов LED. Например, распространяются органические светодиоды (OLED), в которых можно регулировать не только яркость света, но и его оттенок (представьте лампочку, которая "по заказу" светит всеми цветами радуги). Другая новинка - стильные филаментные лампы (LED filament) с прозрачной колбой и светодиодной лентой внутри, имитирующей "горящую" вольфрамовую нить.

Эдуард Цивин предполагает, что будущее - за лазерным освещением. "В автомобильных фарах и прожекторах лазер уже применяется для получения мощного дальнего света. Но как его использовать в квартирах, пока открытый вопрос", - уточняет он.

"Общий тренд - дальнейшее повышение эффективности источников света, - говорит "Профилю" руководитель электролаборатории и энергетического аудита ГК "Серконс" Сергей Рочев. - Стопроцентного КПД, конечно, не будет, но приблизиться к этому показателю можно. Например, сейчас появляются разработки, в которых предполагается напрямую запитывать светодиоды от возобновляемых источников энергии - солнца и ветра. С КЛЛ такое было бы сложно реализовать. Когда подобные новинки хлынут на рынок, сказать невозможно. Еще 10 лет назад светодиоды были штучным товаром, а теперь мы живем совсем в другой реальности".

Логика запретов

Со своей стороны, инновациям способствуют госструктуры, ограничивающие использование ламп накаливания для сокращения выработки тепловой энергии и объема вредных выбросов в атмосферу. В Евросоюзе соответствующая программа была принята в 2005 году (директива 2005/32/EG): в 2009 м были запрещены лампы мощностью более 100 Вт, в 2010 м - более 75 Вт, в 2011 м - более 60 Вт, в 2012 м - более 25 Вт. Этой осенью традиционные лампы "добили", выведя с рынка модели с галогенным баллоном.

Эта политика Брюсселя проходит негладко, всякий раз становясь удобной мишенью для таблоидов и политиков популистов. К примеру, в связи с запретом галогенов ультраправая Партия независимости Великобритании заявила, что "антиламповые" меры лишают потребителей законного права на выбор. "Покупатели должны сами решать, какие лампы покупать для личного пользования. Светодиодные аналоги гораздо дороже галогенных, и неблагополучные слои населения больше всех пострадают от такой политики", - выступил представитель партии Джонатан Буллок.

В США аналогичные процессы запустил закон об энергетической независимости 2007 года. Он не содержал прямого запрета на "лампу Эдисона", но установил требование нарастить эффективность работы и снизить мощность ламп на 25% в 2013 году и на 65% к 2020 му. В итоге уже в 2014 м на американском рынке не осталось ламп накаливания мощнее 40 Вт.

В некоторых странах лампы накаливания были выведены из оборота еще раньше: в Аргентине это произошло в 2011 году, в Австралии - в 2010 м, на Кубе - в 2005 м. Китай подключился к тренду позже остальных (первые ограничения вступили в силу в конце 2012 го), но по традиции компенсировал это невероятными темпами реформ. "Пекин проводит самую жесткую политику по переводу страны на светодиоды, - подтверждает Ловчиков. - Их доля на китайском рынке уже превышает 90%. Во многом этому способствует колоссальная светодиодная индустрия Китая, растущая прямо на глазах".

Всего, по данным проекта En.Lighten, законы и постановления по переходу на "прогрессивные" лампы приняты более чем в 150 странах. Среди отстающих - большинство африканских государств, Венесуэла, Суринам, Боливия, Парагвай, Гаити, Узбекистан, Таджикистан, Киргизия, Армения, Сирия, Иран, Йемен, Шри Ланка, Камбоджа, Лаос. По оценке En.Lighten, окончательный переход на энергоэффективный свет сэкономит странам миллиарды долларов в год: Евросоюзу - $35,8 млрд, Китаю - $23,2 млрд, США - $20,4 млрд, России - $6,1 млрд.

"Ильич" не сдается

В российскую жизнь понятие "энергоэффективность светотехнической продукции" проникло в 2000 году: ГОСТ Р 51388-99 присвоил лампам классы энергоэффективности: A и B - для люминесцентных, С и D - для галогенных, Е и F - для ламп накаливания. О принадлежности лампы к тому или иному классу покупателей стали извещать на упаковке.

Идея же запрета "лампочки Ильича" родилась в 2009 году у Дмитрия Медведева, тогда президента России, решившего последовать за европейским трендом. В ноябре 2009 го был принят ФЗ № 261 "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности", в соответствии с которым с 1 января 2011 го были запрещены лампы накаливания мощностью 100 Вт и более.

Планировалось запрещать и дальше: с 1 января 2013 го - лампы мощнее 75 Вт, через год - мощнее 25 Вт. Правда, в законе оговаривалось, что для такого запрета необходимо издать отдельное постановление правительства. Этого так и не произошло. "По всей видимости, реализацию закона отложили из-за кризиса: с учетом падения курса рубля населению накладно переходить на более дорогие лампы", - комментирует Сергей Рочев.

При этом даже запрет на лампы от 100 Вт и более на практике не был реализован. "Сейчас вы без проблем можете купить в магазине 95 ваттные лампочки, - рассказывает Алексей Ловчиков. - При этом по факту их мощность может составлять более 100 Вт - технический регламент допускает небольшие отклонения от заявленного показателя. Можно найти лампы и на 200, и на 300 ватт. Просто их переименовали - теперь это не лампы, а "теплоизлучатели различного назначения". По закону все чисто".

Но власти не сдаются. В 2010 х был принят ряд документов, в которых переход на энергоэффективный свет приобрел концептуальное оформление. Также тексты законов пришлось переписать в связи с распространением светодиодов (во времена Медведева-президента альтернативу "лампочке Ильича" искали в ртутных источниках света).

В 2010 году была принята госпрограмма "Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года", поставившая задачу довести долю энергоэффективных светильников на улицах до 99%. В 2014 м ее дополнила программа "Энергоэффективность и развитие энергетики".

Распоряжение правительства РФ от 28 октября 2013 года № 1973 Р призвало стимулировать отказ от "лампочки Ильича" в пользу энергоэффективных источников света без конкретных сроков исполнения. Постановление от 28 августа 2015 года № 898 запретило использование ртутных ламп в бюджетных учреждениях.

Постановление от 27 сентября 2016 года № 971 недвусмысленно обязало российские компании переходить на светодиоды - в 2020 году все организации должны обеспечить ими 75% используемых светильников. А постановление от 10 ноября 2017 года № 1356 утвердило технические требования к светодиодным лампам на территории России (главное из них - определенное соотношение светового потока и потребляемой мощности).

Таким образом, вместо запрета на лампы накаливания власти выбрали путь принудительного внедрения светодиодов. Однако и запретные инициативы продолжают появляться. Их ежегодно генерирует Минэнерго РФ: в июне 2016 го министерство предложило запретить лампы мощностью свыше 60 Вт, в сентябре 2017 го - свыше 50 Вт. Как отметили в ведомстве год назад, это позволит сократить расходы электроэнергии в стране на 40% - со 109 млрд до 60 млрд кВт•ч в год.

Но каждый раз такие инициативы встречают жесткое сопротивление. В частности, в прошлом году предложение забраковали в Госдуме: по словам первого зампреда парламентского комитета по энергетике Валерия Селезнева, запрет на лампы накаливания стал бы "очередным ударом по карману простого гражданина".

Смекалка против привычки

Именно высокие цены остаются главным препятствием на рыночном пути светодиодов. Аргументы скептиков сводятся к одному - российское население, особенно в регионах, и так экономит на необходимом. В этих условиях технический прогресс, забота об экологии и прочие соображения россиянам "до лампочки". Тем более что стоимость электроэнергии в стране относительно невелика, и если европеец, платящий за киловатт-час втрое больше, сразу почувствует разницу, вкрутив светодиод, то для наших граждан экономия неочевидна.

Впрочем, цена на светодиоды снижается с каждым годом. В начале 2010 х LED-лампа, эквивалентная 75-90 "обычных" ватт, обходилась в 1000 рублей, и "зарядить" пятирожковую люстру светодиодами выходило дороже, чем купить саму люстру. Сегодня же светодиодные лампы стоят в районе 200-300 рублей. Пока этого недостаточно, признает замминистра энергетики Антон Инюцын: по его словам, "надо дальше создавать условия, чтобы эти лампочки стоили, как в Индии, - 1,5-2 доллара".

Этот день не за горами, прогнозирует Эдуард Цивин. "Через несколько лет светодиоды наверняка сравняются по стоимости с лампами накаливания, - говорит он. - Ведь когда-то и мобильники стоили, как золотые слитки. Как любой технологический продукт, светодиоды прошли стадию внедрения, завоевали массовый рынок и начали дешеветь с каждым годом. При этом надо смотреть не только на первичную цену лампочки. Если учесть сокращение затрат на электроэнергию в 10 раз и многолетний срок службы LED-лампы, путем простой математики можно прийти к тому, что она окупится менее чем за год. Просто возьмите калькулятор, и никаких вопросов не останется".

Примеры таких "задачек" можно найти в интернете. К примеру, портал Led7.ru сравнил пятилетние затраты на разные типы ламп при условии, что ими требуется оснастить 10 светильников, работающих по 10 часов в день каждый, а тариф на электроэнергию составляет 3 рубля за 1 кВт•ч. Получилось, что светодиоды в общей сложности обойдутся в 13 935 рублей, люминесцентные - в 16 950 рублей, а лампы накаливания - в 55 750 рублей.

Пока считать подобным образом научился лишь бизнес, констатирует Цивин. "Многие промышленные предприятия, торговые комплексы уже на светодиодном освещении, - поясняет он. - В абсолютных цифрах экономия денежной массы на 5000 светильниках выходит внушительная - больше 10 млн рублей в год. Кроме того, вам не нужно часто менять лампочки, либо имея в штате собственного электрика, либо привлекая бригаду со стороны. Компании, которые смотрят в будущее, понимают, что это выгодное вложение. Рядовые же потребители более консервативны. На самом деле стоит купить светодиод один раз, и сразу почувствуешь его преимущества. Но именно на первую покупку людям сложно решиться. В российской культуре потребления вообще не принято просчитывать стоимость эксплуатации. Наш человек любит взять кредит и купить машину премиум-класса. А сколько она требует на обслуживание, он поймет потом, когда возникнет необходимость поменять колодки и окажется, что это стоит не две тысячи рублей, а все 15 тысяч. Расходы на лампы менее заметны в бюджете, поэтому людям проще по привычке покупать лампы накаливания".

Российский рынок светодиодов сдерживает и объективное обстоятельство: почти вся продукция производится за рубежом либо собирается в России из импортных комплектующих. Предприятия с полным циклом производства LED-светильников можно пересчитать по пальцам. При этом, стремясь снизить конечную цену импортных ламп, российские поставщики зачастую поставляют в торговые сети низкосортный товар.

"Еще в годы популярности люминесцентных ламп вы наверняка замечали, что, хотя производитель заявляет 2-3 года службы, они перегорают за несколько месяцев, - вспоминает Ловчиков. - Та же ситуация со светодиодами. Импортеры пытаются обойти друг друга по цене, поэтому идет экономия на качестве. Если вы увидите в магазине светодиод за 100 рублей, будьте уверены, что он перегорит через 2-3 месяца. Те, что подороже, протянут год-полтора. Вечный LED - это в любом случае миф маркетологов. Впрочем, даже недолговечная модель сэкономит вам электроэнергию по сравнению с обычной лампой".

В целом, по данным Минэнерго, в 2012 году доля светодиодных ламп на российском рынке составляла 2%, в 2017 м - 28%. Это ниже среднемировых темпов внедрения: по оценке Allied Market Research, в прошлом году светодиоды захватили 35% рынка светотехники, в 2020 м их доля достигнет 61% ($42,7 млрд). Ежегодный рост светодиодного сегмента превышает 13%, а цены на LED-продукцию падают на 20% в год.

Сберегательные планы

По словам экспертов, "ламповая" тематика далеко не исчерпывает задачу минимизации энергетических потерь в России. Предъявляемый потребителю счет за электричество в меньшей степени содержит расходы на освещение и в гораздо большей - на работу бытовых приборов: плиты, электрочайника, стиральной машины, телевизора. Следовательно, выбирать технику высокого класса энергоэффективности (не менее А+) еще важнее, чем менять "Ильича" на светодиоды.

Аналогичная картина вырисовывается с точки зрения государства: достигнутая на внедрении светодиодов экономия сводится на нет устаревшим промышленным оборудованием, неэффективными электростанциями и линиями передачи. Техническое перевооружение промышленности, отладка производственных процессов - более актуальная и масштабная задача, признается Сергей Рочев. "У России крайне неважный показатель энергоемкости ВВП - доли энергоресурсов в производимой продукции, - говорит он. - Так, 20% себестоимости отечественного автомобиля - это затраты на энергию, в США этот показатель не превышает 5%. Да, на то есть объективная причина - суровый климат. Но другая причина в том, что мы долго не интересовались этой темой, привыкнув, что в СССР энергоресурсы стоили копейки. В результате сегодня эта отрасль дотируется государством, которое крайне заинтересовано в повышении энергоэффективности российской жизни, чтобы разгрузить генерирующие мощности".

"Безусловно, лампочки - лишь малая часть этой проблемы, но ведь с чего-то надо начинать, - возражает Эдуард Цивин. - Тренд на энергосбережение, осознанное потребление сейчас стал популярным, но крупный станок в одночасье не заменишь. Будем начинать с малого - менять лампочки".

Источник: Профиль

Читайте другие наши материалы