俞志龙:深刻认识“光效” 把照明“提高能效”落到实处-竞猜计算器足球胜平负

   

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俞志龙:深刻认识“光效” 把照明“提高能效”落到实处

2018/5/22 9:31:35 浏览:1816

习近平提出要把“提高效能”落到实处

2016 年 9 月 3 日下午,g20 杭州峰会开幕前一天,国家主席习近平同时任联合国秘书长潘基文在杭州共同出席气候变化《巴黎协定》批准文书交存仪式,习近平向潘基文交存了中国气候变化《巴黎协定》批准文书。在随后的g20 峰会上习近平提出“今年,我们在可持续发展、绿色金融、提高能效、反腐败等诸多领域制定了行动计划,要把每一项行动落到实处。”一年半过去了,对照习近平的指示,我们分析一下在照明领域各级政府部门是如何执行把“提高能效”落到实处的。

照明的正确价值观严重缺失,“每瓦多少钱”谬误盛行

“每瓦多少钱”这个led照明销售的大忽悠,在中国广泛流传,成为许多地方政府和民间衡量led灯具价值的根深蒂固的共识,再一次验证了“谎言重复一千遍就是真理”这句纳粹德国宣传部长戈培尔的名言,很让人痛心!

在调研过程中我们同众多具有博士学位的厅局级、处级以及直辖市主任科员等政府有关公共照明管理部门的干部进行交谈,绝大多数的第一句话是“你们的灯每瓦多少钱?”。深入调研后发觉我国照明业界和相关照明管理部门多年来一直盛行、且根深蒂固的衡量led照明产品是否合算的标准是“每瓦多少钱”,许多地方政府公共照明管理部门采购led灯以及招标led节能照明工程时不明就里地形成了一条不成文的共识:比如一个每瓦高于10元钱的led灯就被认为是贵的,谁都不敢批准采购或招标该灯,因为有可能被他人怀疑从中拿回扣。“每瓦多少钱”的谬误理念在我国广大民众消费者中也普遍存在。时至今日每瓦多少钱还在很大程度上误导我国现存的工程造价评价体系,更可恶的是它无声无息地对抗提高能效节能减排的基本国策。我们总结后发现之所以造成“每瓦多少钱”谬误盛行的根源是照明的正确价值观严重缺失!

本文将从科学客观的角度,以光价值为基础,探讨分析“光成本”这一评价依据,深入地剖析“每瓦多少钱”谬误理念,帮助广大led照明从业者正确的理解照明的价值,全面的理解“光成本”,深刻认识“光效”,掌握如何正确挑选价廉物美的led灯;在工程造价评价体系中正确应用光成本评价依据,清除每瓦多少钱流毒,让led照明体现真正价值,使用户享受最大效益,为照明产业健康发展和人类节能减排正本清源,用实际行动把照明“提高能效”落到实处!

(我个人认为以上现象产生的原由是:我国上世纪80年代改革开放后照明界从上海开始同国际照明界交流接触,主要涉及于照明的技术和应用层面。由于我国的国情,在照明商品的流通领域,特别是在照明价值的经济领域方面的研究开展的不够,更谈不上普及正确的照明的价值观和有关商品价值的教育。当然还有急功近利、奸商敛财、行业标准不力,市场监管缺失等等的原因)

照明的定义

照明比较确切的中文的定义,我个人认为是李农教授、杨燕夫妇2005年翻译出版的日本照明学会照明手册2003年第二版中的定义:“照明是以人们的生活、活动为目的对光的利用”。我的定义可能更加简要:“照明是提供人类需求的光”。结合当下流行的语言,对从事照明领域的专业工作者或对照明有兴趣的人们,都应该明白一个道理:照明的核心就是以人为本的光。

单位光成本

照明最终的商品是光,灯是照明的手段不是目的,我们实际需要的是光。尤其在节能照明领域,买灯的目的是要灯的光,所以可以说我们是光的消费者。由于目前光还没有成为一种商品,没有形成光的市场价格,因而本节的内容从分析光价值和光成本的构成开始,让我们明白灯价和光成本的差别,明白灯成本不等于光成本,灯成本便宜不代表光成本便宜;让我们一起探索光效的奥秘,了解如何计算“光成本”,帮助我们买到价廉物美的灯。

众所周知,经济学追求的是价值,一般来说在性能相同的前提下商品性价比越高价值越高。

照明最终的需求是光,光是一种能量,是能源。灯(光源,灯泡,灯具)只是产生光的商品,不是光本身,对于我们作为光的消费者来说,光的性价比才是我们要关注的对象。

在灯的其他性能(见本文对led灯相关的性能内容中对灯性能的解释)相同的前提下,光的性价比可用以下公式表示:

光的性价比=(灯平均光通x灯寿命)/(灯功率x灯寿命x电价+灯价+维保费)  式一

式一中分子我们可以理解为灯全寿命使用时能够产生的光(能),即灯全寿命的性能。分母是灯全寿命使用的成本,也可叫灯全寿命拥有成本。如果把性价比公式的分子分母倒过来,得到使用该灯时所产生的光的单位成本,称为“单位光成本”,也就是每单位光能的成本多少钱。公式如下:

单价光成本=(灯功率x灯寿命x电价+灯价+维保费)/(灯平均光通x灯寿命)   式二

由于led灯可以做成长寿命的特点,灯寿命越长灯价及维保费相对单位光成本的权重越小,为了分析主要矛盾,将其忽略不计。基于以上分析对式二化简后得到:

单位光成本=(灯功率x电价+灯价/灯寿命+维保费/灯寿命)/(灯平均光通)=(灯功率x电价)/(灯平均光通)   式三

分析以上公式,由于电价一般是确定的,当灯寿命够长时,如长达5万小时,单位光成本主要取决于灯功率和灯平均光通量。灯功率越小,灯平均光通越大,也就是平均光效(平均光通/灯功率)越高则灯的单位光成本越低。单位光成本是我们须要理解的重点,理解了单位光成本,也就明白了“每瓦多少钱”同光成本毫无关联,明白了照明中广为流传的“每瓦多少钱”的理念是多么的无知和荒唐!

显而易见,从价值的角度对于相同性能的光,追求的“单位光成本”越低越好,如何以尽可能低的价格获取尽可能多的性能优秀的光,就是照明要追求的光的价值目标。

平均光效—检验光成本的核心参数,决定照明价值的关键要素

理解了“单位光成本”我们再来认识“平均光效”,进一步分析式三得到:

单位光成本=(灯功率x电价)/(灯平均光通)=(电价)/(灯平均光通/灯功率)=(电价)/(灯平均光效)=c(¥)/n(lm/w)    式四

式四中c为电价,n为光效。式四告诉我们,单位光成本同灯平均光效成反比的关系。在电价相同、灯寿命足够长、灯的其他性能相同的前提下,单位光成本取决于平均光效。平均光效越高,单位光成本越低,平均光效是决定单位光成本的关键。平均光效同单位光成本除了上述公式中的数学关系,更重要的还有同构成单位光成本各参数之间隐含的物理联系:同样的光通量,平均光效高了,瓦数就小了,电费就省了,发热也少了,寿命就长了。综合平均光效所有的特征,及其对没有简化的单位光成本公式“式二”中各个参数的影响,平均光效越高,单位光成本越低。对灯的其他性能相同的照明商品,平均光效是决定单位光成本的牛鼻子!平均光效是检验光成本的核心参数,是决定照明价值的关键要素!

“光成本多少钱”pk“每瓦多少钱”

单位光成本决定了灯的全寿命拥有成本,那么“每瓦多少钱”有没有体现出单位光成本的要素呢?

假设有两种led灯a和b,都卖100元一个,并且a和b的光通量和灯的其他性能都一样,a是10瓦,b是100瓦,算每瓦多少钱,a是每瓦10元,b是每瓦1元。我们应该选那种呢?

按照每瓦多少钱的说法,应该选b,因为b听起来“合算”。可是照明知识告诉我们,我们要的是光而不是瓦!灯的瓦不等于灯的光,每瓦多少钱没有告诉我们所要的光是多少钱,每瓦多少钱没法告诉我们买到的光是多少,每瓦多少钱同单位光成本毫不相干,根据每瓦多少钱无法得到我们所关心的单位光成本。

单位光成本的知识告诉我们应该选a,因为a光效高,而且同样的光通量,根据能量守恒的原理,耗电的功率越小,相对灯的发热越少,灯的寿命相应会越长,使用时所化电费也越便宜。如实际使用你将会发现b的电费要比a贵出10倍。

每瓦多少钱甚至无法保证你卖到价格最低的灯,假如以上例子a卖100元,b卖200元,a是每瓦10元,b是每瓦2元,如果只告诉你每瓦多少钱,你能确定b最便宜吗?

至此,相信大家对“每瓦多少钱”的荒谬可笑已经有了充分的认识,每瓦多少钱是一种违反价值规律凭空捏造的伪价格、是彻头彻尾没有科学依据的大忽悠、是糟蹋社会资源和造成我国照明产业恶性低价竞争的罪魁祸首、是提高能效节能减排的无形杀手!只有“单位光成本多少钱”才是体现照明价值的指示,才是照明产品交易和现行工程造价评价体系考核价格的科学依据,才是我们在挑选led灯时权衡价廉物美的要素;“单位光成本多少钱”更是提高能效和社会资源效益最大化在节能照明对人类环境保护贡献的行动保障!

今年4月3号我演讲时在座的一位伊朗来的默先生(智商很高的伊朗本土人士,娶了一位上海姑娘)说,他完全听懂了:卖led灯每瓦多少钱,好比卖汽车每油耗多少钱。这个比喻你能听懂吗?

pk结果:“光成本多少钱”荣耀全胜!“每瓦多少钱”无地自容!

led灯相关的性能以及单位光成本的具体应用

led灯主要有三大类性能:一、光性能:主要有光通、光效、(平均光通、平均光效)、色温、灯寿命、光通维持率、色容差、显指、闪烁以及配光;二、电性能:主要有输入电压、功率和功率因数;三、结构性能:如灯重量、尺寸、材质、工艺、造型、外观和表面处理等;这里着重展开大家关心的光性能,各参数的定义详见附件。通常讲性能有功能和质量两个方面,其中功能是构成竞争力的首要要素。

我们把光性能中的光通、光效(更指平均光通、平均光效)和灯寿命称作为光的功能,把色温、光通维持率、色容差、显指、闪烁和配光称作为光的质量。

在灯的其他性能相同的前提下,比较平均光效,应用单位光成本来挑选灯。

下表列出了几种低色温路灯的性能比较,帮助我们直观的理解平均光效和单位光成本科学依据的含义,同时进一步显明每瓦多少钱是没有科学依据的谬误。

表中的数据使我们更清楚的明白了决定单位光成本高低的主要因素是灯的平均光效和灯寿命,而平均光效是主导因素。(读者可根据表中数据自行分析)

通过以上的分析不难得出结论:只有正确应用单位光成本的科学评价依据,才能挑选到价廉物美的led照明灯,才能保障社会资源、社会效益以及节能减排效果最优化。从以上分析也可以明显的看出每瓦多少钱同单位光成本毫不相干,完全没有关系!目前我国led照明广为流传的每瓦多少钱,极大的误导了led照明价值和灯的价格,也误导了工程造价评价。为了避免被误导,请记住这句顺口溜:“每瓦多少钱,就是骗你钱!”

如何正确的挑选led灯

根据以上分析结果,总结挑选优秀led照明灯的步骤:首先确定你想要的灯的光通、色温,选好灯的其他性能如寿命、显指等,然后按照以下2大步骤,1比平均光效、 2算单位光成本。其中最关键的是比平均光效,对平均光效不高的灯,基本可以一票否决。口诀:定光通色温,选其他性能,光效同价低好,价格同瓦小好。请记住要在灯的其他性能相同的前提下比平均光效,算单位光成本,特别要记住平均光效是检验单位光成本的核心参数,是决定照明价值的关键要素!

深刻认识“光效”,把照明“提高效能”落到实处

在中国加入巴黎协定后,习近平及时地提出了要从提高能效入手,要把提高能效落到实处,一句话就点出了节能减排效益最大化的关键要点。遵照习近平的指示,在占我国发电总量14%的照明领域同样要把提高能效落到实处。让人难以置信的是两年快过去了,每瓦多少钱这个同照明“提高能效”毫不沾边的大忽悠的谬误理念仍旧象幽灵一样存在于我们政府相关部门许多人员的脑海中!从这个现象看,情况不容乐观!

我们必须从政府节能减排相关部门入手,对相关人员强化光成本的科学教育,抓住“平均光效”这个牛鼻子,消除每瓦多少钱的谬误观念,正本清源,确立以光成本为核心的科学评价依据,深刻认识光效是检验光成本的核心参数,是决定照明价值的关键要素!在招标指标中将绿色能效列为一票否决制,同时对广大社会民众普及光成本的科学教育,同心协力地把照明的提高能效落到实处!

一直以来人们都知道光是地球表面上生命和生物赖以生存的三大要素之一,随着当今量子科学的迅速发展,人类对光的认知不断地深化并产生新的认识,照明科学也随之变得越来越复杂。人们不再局限于先前对视觉和环境心理方面的认识,发觉光对于人类的健康更是息息相关。光在人类健康、光伏发电、太空农业等非视觉方面的应用更是发展迅猛、日新月异。由于光的本质的复杂性,要使人们更好地享受到光的好处,让人们的生活变得更美好,大有必要创建专业的光服务产业。光服务产业是围绕光价值为核心的服务业,旨在解放用户由于光(包括照明)技术的迅速发展带来的选择适应方面的困惑和应用管理上的困难,提供方便用户的一站式服务,让用户获得业界领先的光和健康的体验,为用户创造更大的效益。在光服务产业中“光”能够象其他能源一样成为一种商品,以光的价值为依据形成市场流通的“光价”来作为光商品的单位计价,让用户免受“每瓦多少钱”之流可恶的欺骗,真正能够享受到健康的市场经济带来的好处。本文从分析单位光成本开始,剖析了光效的重要性,使读者了解、熟悉和掌握如何评价光的价值,为创建光服务产业打基础。

有好友好心地劝我说这类事情应该是政府有关部门要做的事,你为什么要这么劳碌?我想老天让我几乎一辈子跟照明有缘,在我困惑迷茫的时候,总有贵人给我鼓励和支持,我若不尽力、不尽言,感到于心不忍。

让人们生活越来越美好也是你我共同的诉求,恳望各位业界同仁齐心协力,共同呼吁,多多指导,不吝赐教,我本人在此衷心谢谢大家!

附录:深度研读

一、光量度

光能量计量单位的名称是光量,单位是流明-秒。如考虑同国际标准计量单位接轨,我们可以把百万流明-小时(mlm-h)光量称作为光量度,即一个“光量度”为一百万流明的光在一小时中发出的总的光能量。一个“光量度”也可以叫做“一度光”如果我们把单位光成本表述为:

单位光成本=(灯功率x灯寿命x电价+灯价+维保费)/(灯平均光通x灯寿命)=(灯全寿命使用的成本)/(灯全寿命的性能)=(光成本)/(灯全寿命光量度数)=f(¥)/m    式五

式五中分子f是灯全寿命使用的成本,分母m是“灯全寿命光量度数”即“灯全寿命的性能”,也就是灯全寿命可以产生多少个“光量度”的光能。一个灯全寿命产生的“光量度”数等于(灯平均光通(lm)x灯寿命(h)/一百万(mlm-h)),如一个寿命为5万小时,平均光通为1000流明的灯,全寿命可以产生50个“光量度”的光能量,也可以叫50度的光,即m=50。光量度是光功率所做功的单位名称,计量单位为“百万流明-小时”(mlm-h),其中“流明”是光功率的计量单位,名称叫光通量(为便于大家理解,将光功率比较电功率,但是需要了解光功率与电功率的不同点。电功率单位“瓦”是纯粹的物理量,而光功率单位“流明”是由国际照明委员会(cie)在1931年以闪烁法得到的数据为基础,制定的国际标准明视觉相对光谱敏感度,photopicrelative spectral sensitivity,v(λ)函数,或被称为标准光谱光视效率、光视效率比、视见函数、眼睛光谱响应曲线等,这个心理物理量加权后的物理量)。灯在平时使用过程中产生的光量度数可以根据灯的光效乘以电度表计量的电度数再乘以相应的系数得到。显而易见,从光价值的角度对于相同性能的光,追求的“单位光成本”即每度光的成本价格越低越好,也就是通俗讲的每度光的钱越便宜越好。如何以尽可能低的价格获取尽可能多的性能优秀的光,就是照明要追求的光能的价值目标。

本文表中计算“单位光成本”时所采用的灯全寿命光能的计量单位是“十万流明-小时”,目的是使得“单位光成本”数值接近“1”,因而性价比也比较接近“1”。当“单位光成本”用于同类照明产品之间的相对比较时,只要保证对各被比较的产品采用相同的计量单位,就不会影响结果。

二、10大光性能参数定义

1)平均光通φa(lm):平均光通是加权了光通维持率的光通=灯的初始光通x ((1+光通维持率)/2)。注意灯光通(整灯光通)同光源光通的区别,灯光通=光源光通x灯具效率。由于led光源随着工作温度的上升发光效率会降低,要采用灯工作稳定后热态时得到的光通量,俗称热光通,不要采用灯刚点燃时的冷光通。

2)平均照度ea(lx):灯在被照作业面上产生的平均照度,实测或计算得到

3)平均光效n(lm/w):平均光通/灯功率。注意光源光效和灯光效(整灯光效)的区别,灯光效=光源光效x驱动效率x灯具效率,是单位光成本的要素。

4)灯寿命l(h):由灯初始光通衰减至光通维持率的光通时的寿命。

5)光通维持率lxx(xx%):光通维持率标记为l70、l90等,表示灯使用到达额定寿命时的光通量为初始光通的70%或90%,lxx越大说明光衰越小,质量越好。

6)色温cct(k):这里指灯光源的相关色温,相对于绝对黑体在k氏温度下灯光源呈现的颜色。

7)色容差sdcm:标准配色偏差,是灯光源发出的相关色温与绝对色温之间的差别,一般要求小于7,色容差越小表示该相关色温越接近绝对色温。

8)显指ra(0-100):一般显色指数,描述灯光源比较模拟太阳光的标准光源对不同颜色给予人们的感觉。r1到r15代表15个不同颜色的特殊显色指数,r1到r8的算术平均值为ra,ra100为最好。我国照明标准要求led路灯的显指大于60;室内照明显指大于80,其中代表红色的r9要大于0。

9)闪烁flicker:灯输出光通随时间的明暗变化,用闪烁指数或闪烁百分比表示。人们常说的频闪(英文stroboscopic)是闪烁的一种特例。多年的研究发现尤其是低频率闪烁的光对不同的人群会引发诸如光敏性癫痫、引起头疼、疲劳、产生视觉模糊、视觉疲劳以及视功能下降。传统普通白炽灯泡的闪烁指数约为0.5,闪烁百分比约为15。对于led灯,闪烁主要由其驱动电源决定,很容易实现闪烁指数小于0.01,闪烁百分比小于5。目前我国照明标准尚未对闪烁规定要求,但是为了人们的健康,有良知的企业应该自律而为之

10)配光:为了满足照明均匀度、光束角、眩光控制等各种照明质量的要求而对光源光强在空间各个方向的分布。如路灯的等亮度、等照度配光,教室照明中采用的蝙蝠翼配光,射灯的窄光束配光等。

(来源:城市光网 作者:俞志龙)

   

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