2009年9月4日 星期五

LED產業 低碳經濟的要角

 文/江文興(台達電子公司固態照明部門)

 歐盟於2003年通過「廢電子電機設備指令(WEEE)」,規範製造商必須設立分類回收系統;到同年通過並自2006年7月生效的「危害性物質限制指令(RoHS)」,規範電子產品的材料及工藝標準,包括照明設備不可使用汞的有害物質以來;生產者延伸責任(Extended Producer Responsibility)的資源回收制度,已成為企業善盡社會責任的一環。

 而對台灣傳統照明業界而言,跨足LED的研發與應用,更是在全球綠色浪潮下不得不的選擇。


LED不含汞 較省電燈泡更環保
 LED為半導體製程的發光二極體(Light Emitting Diode),其優勢為長壽命、高光電轉換效率而節能省電、無紫外線、不易損壞的固態元件本質、發光體小而具高設計與應用彈性、瞬間開關反應等。

 若光以節能減碳的效果來說,以目前國內白熾燈泡每年銷售額約2,218萬顆,年用電量約需10.8億度來計算;若每顆白熾燈泡都是以40瓦計算,並將其全數換成6瓦的省電燈泡與LED燈泡,則每年可節省將近1百萬噸的二氧化碳,相當於要種植2千1百萬顆樹木,也就是新增1萬2千座大安森林公園,才能抵銷如此大量的二氧化碳。

 省電燈泡雖然於效率上幾乎與LED燈泡相仿,然省電燈泡最大也最不環保的缺點就是含汞,也就是水銀。即便每顆省電燈泡5mg的量極少,但若是把全國的白熾燈泡全換成省電燈泡,就將近有11萬公斤的汞外洩到環境中的風險。汞會傷害肺部與造成中樞神經受損:輕則造成頭痛失眠或焦慮不安等症狀,重則損害小腦或腦神經;甚至可能因母親傳遞給嬰兒造成神經與腦部病變。英國甚至有研究建議,若於家中打破省電燈泡,民眾須立即開窗通風、並離開室內十五分鐘以確保人身安全。

路燈換LED 一年可減55萬噸CO2
 雖然LED暨省電又不含汞,幾乎確定是下世紀光源無疑,現今照明應用卻似乎仍打不開市場,這主要有技術層面與市場層面兩塊瓶頸。技術上,LED本身的壽命,長過其搭配零件如電源的使用期限,因此汰舊率不見得優於其他光源的照明產品。同時,LED對環境溫度頗為敏感,自60℃起每提升10℃,則壽命降低50%;因此,散熱處理與維護是產品成功的重大因素之一。

 以LED路燈為例,許多LED路燈因本身光源性質具高壽命特性,卻無法搭配適當電源零件、以及對週遭環境溫度的高敏感度,而造成品質參差不齊,導致一般消費者對此光源不信任,甚至持負面想法。不過,如果能克服以上困難,就臺灣本地所有路燈共135萬盞的數量計算,若假設其一半為水銀燈,一半為低壓鈉燈,並全數以 LED進行取代方案,則僅全台灣一年即可節省55萬噸的二氧化碳排放量;相當於需要種植1千1百萬顆樹木,也就是新增6千6百座大安森林公園,才能抵銷如此大量的二氧化碳(表一)。

 LED燈具效率高達0.8,相較於水銀燈與鈉燈兩者低於0.6的效率,LED路燈對於電力的需求自然遠低於另外兩種光源。採用LED取代其他光源於路燈應用上,除了每年可減少的電費與其對應之二氧化碳排放量外,路燈壽命為水銀燈的10倍、為鈉燈的4倍;可著實減少更換路燈需要的人力物力等。
 LED路燈除了對環境保護有所貢獻,還能提高民眾使用上的舒適度:高演色性與低蚊蟲吸引性。所謂演色性就是顏色逼真程度;演色性越高的色彩分明越清晰。鈉燈與水銀燈的演色性都低於50,而LED大於80。一般認知蚊蟲具有強烈向光性,其實並不盡然。蚊蟲主要是被近紫外光的波長所吸引,但LED不具紫外光波長,因此毫無此顧慮。

低碳經濟模式 LED打頭陣
 2009年4月間的一場全國能源會議上,我們在洋洋灑灑249項共識裡,嗅到「身在死亡的星球,再多的經濟也是枉然」的產官學界焦慮;我們也看到環保、回收、愛地球的產業改變與回應。

 從LED的例子,或許能看出綠色產品不僅能幫企業帶來成長與營收外,實質上也能對地球保育有所貢獻。台灣正推動的「新兆元能源產業旗艦計畫」裏,LED照明是產業錢景聚焦的重點,或許真能帶領台灣過去依賴耗能產業的經濟模式,轉為一個更低碳、更乾淨的未來。

(本文改寫自照明燈具輸出公會季刊2009年秋季版《不是愛迪生惹的禍,談照明與環保》)

【延伸閱讀】
LED省不省 實驗給你看》張楊乾 21-Nov-08 低碳生活部落格
說LED不省電 太超過》張楊乾 24-Sep-08 低碳生活部落格
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