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“半导体照明”牵手“绿色能源” |
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| http://cn.newmaker.com
11/28/2006 11:08:00 AM
佳工机电网
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最近，“流明”这个词频繁见诸于媒体，导致不少人误认为流明是亮度的单位，实际上，流明是光通量的单位，是英文Luminace的音译，表示单位时间辐射光能量的多少。这个词的频繁使用与“国家半导体照明工程”的启动和进展颇有关联。前不久，国家半导体照明工程攻关计划重大项目管理办公室主任吴玲在大连举办的一次学术会议上说，我国半导体照明产业正面临重大的发展机遇，尤其是与可再生能源相结合，一个开源，一个节流，既会催生照明革命，又对清洁能源产业的发育很有好处。
“三原色”发光二极管催生照明革命
北京大学宽禁带半导体研究中心常务副主任、北京睿源固体照明公司总经理张国义教授介绍说，红、绿、蓝三色光被称为“三原色”，用这三种光可“合成”可见光谱内的其他光，包括白光。1962年红光二极管问世，1971年绿光也成为了现实，最难突破的蓝光二极管在上世纪90年代也获得了突破。这与第三代半导体材料氮化镓的成熟有关。这时候，科学家们禁不住就开始幻想:有了这三原色发光二极管，完全可以酝酿一场新的产业革命——照明革命。这场革命的标志就是半导体灯将逐步替代白炽灯和荧光灯，同时，还将极大地冲击人们固有的“照明理想”。
很多专家坚信，半导体灯将很快取代白炽灯。因为作为新型高效固态光源，半导体照明光源具有寿命长、节能、安全、绿色环保、色彩丰富、微型化等显著优点。半导体灯采用发光二极管作为新光源，同样亮度下，耗电仅为普通白炽灯的十分之一，而使用寿命却可以延长100倍。
中科院半导体所所长李晋闽说:“这么说吧，白炽灯是通电后让钨丝发热再发出光，所以其能量很多都转化成了热量，其发光效率大概只能在每瓦6-17个流明——要想实现17个流明，至少要有几百瓦的灯泡才可能，因为灯泡的功率越低，其电致光的转化率就越低，过去农村常点15瓦的灯泡，实际上，它是最不合算的。普通荧光灯算是冷光源，发光原理是让电子打在荧光粉上，导致其发光，它能够实现每瓦60-70个流明。而发光二极管，预计可以实现每瓦200个流明，而这只在其发光效率达到50%的前提下就能够实现。”
中国工程院院士陈良惠说，节能、环保将是未来社会工业发展的主流，发展半导体照明不仅有利于解决能源危机和环保问题，带动传统产业，而且将会大大改善人们的生活质量。目前我国能源危机日益严峻，而半导体照明可达到节电目的，预计2010年我国发电量将达到2.7万亿度，照明用电量约3000亿度；如果2010年半导体照明进入三分之一的照明市场，可节电30%，即年节电1000亿度，这就至少相当于一个三峡工程的发电量。
从“特种照明”走向所有照明
广州南方大厦、北京中关村鼎好大厦，最近成了当地一道靓丽风景，其整整一面墙，都装上了几百万个每个面积约为一平方毫米的发光二极管，每天夜晚，这面“广告墙”发出幻化神奇的各种光，比大家已经很熟悉的霓虹灯要好看得多。
“发光二极管目前还无法实现每瓦200流明的发光效率，受技术和材料约束，当前只能实现30-40流明，造价也偏高，成为通用照明产品还不太容易。但这没有什么好气馁的，因为每一项新技术，在不同的阶段，都有不同的应用。当前的市场主要是特种照明和城市景观照明，它造价虽然贵了一些，但已经能够节电50%；到实现每瓦60流明，又会出现适应市场需求的应用。”张国义说，“手电筒肯定要被发光二极管取代，我前不久坐火车，发现卧铺上的阅读灯，也是用发光二极管；此外，手机的背光源、液晶电视的背光源、仪表盘的显示灯、交通信号显示、大屏幕显示、军用照明及旅游、轻工产品等领域，会有率先的应用。因为这些领域能够消解成本，这些市场已经足够大。从市场上获得的收益，又能够促进我们的进一步研发。预计到2020年，发光二极管成为通用照明产品的梦想将能够实现。”
“绿色照明”呼应“绿色能源”
一位科学家曾经设想过未来绿色照明的美妙前景。他说，今后，不但“一个人一生只用一盏灯”，而且这个灯的光是可以随心变化的，只需要在这个发光芯片前加一个电脑控制芯片，完全可以让它想发什么光就发什么光；而今后，人们的照明也不是采用“点光源”，而是可以把“灯”涂在墙上、缝在被子上、铺在地上，“可以说，你想用什么光，就可以制造出什么光来。”
2003年6月，我国正式实施了“国家半导体照明工程”。2004年3月，我国将厦门、大连、上海、南昌等4个城市设立为第一批国家半导体照明工程产业化基地。目前，4个基地都已制定了半导体照明产业化发展规划，围绕研发组织、企业培育、资金、人才、交流合作、宣传等方面全面展开基地建设工作，以期形成自己的特色产业，在争取国内市场领导地位前提下，积极参与国际竞争。目前半导体照明已引起产业界和资本市场的广泛关注，近期新增投资已超过5亿元。
中国可再生能源学会秘书长孟宪淦指出，由于发光二极管所需要的电压只有3.5伏左右，与太阳能发电的电压很容易匹配，所以，它与太阳能、风能发出的绿色电力完全可以“相辅相成”。“想象一下这样的前景吧:在任何一间有阳光到达的屋子，里面铺上太阳能电池板，在白天时尽情地吸光发光，夜晚它发的电输送给发光二极管，让它生出各种奇光异彩。这些光同时又照射在太阳能电池板上发电，不能说全部，至少有一部分又被循环利用了；光生成电，电生成光，光又生成电，绿色照明与绿色能源，就这样生生不息。至于我们现在常见的高压线、变电站，将越来越稀罕难觅。”
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