Светодиодный светильник может быть бесплатным

Что происходит с рынком мощных светодиодов, кто его основные игроки и как можно экономить на LED-светильниках – в интервью с Александром Полищуком, ООО «Полупроводниковая светотехника»

Рынок светотехники сейчас на перепутье. Светодиоды за счет своей уникальности вытесняют не только лампы накаливания, но и молодые, совсем недавно достигшие своего пика развития и максимальной эффективности люминесцентные. Тому есть много причин: высокая энергоэффективность, компактность, запредельно-долгий ресурс выработки, измеряемый в десятках тысяч часов, огромный потенциал роста еще молодой технологии и многое-многое другое.

Александр, здравствуйте! Расскажите, что сейчас происходит на рынке светодиодных технологий России?

Окончил МГТУ им. Баумана в 1997г., инженер-разработчик радиоэлектронных систем. Светодиодной тематикой занимается с 2006 года. В 2007 году вывел компанию Cree на российский рынок. Участвовал во многих проектах по архитектурному и общему светодиодному освещению как разработчик систем (объекты Кутузовская Ривьера, Миракс-парк, головной офис ОАО Газпром, первый пешеходный переход ст. метро Рижская, Северная башня (Дон-строй) и др.). С 2007 года возглавляет компанию «Полупроводниковая светотехника». Основное направление деятельности – разработка и производство высокоэффективных светодиодных источников света для широкого круга применений.

Здравствуйте! Если говорить о рынке технологий, то в России все не так оптимистично. 99,9% рынка – это дистрибьютируемые компоненты. Можно смело сказать, что 40% – это продукция Cree. Им в спину дышит японская корпорация Nichia – около 20%. Osram только появился и занимает небольшую долю рынка. У Lumileds – ничтожная доля рынка, они имеют лишь несколько процентов. В общей сложности, эта четверка охватывает примерно 70% поставляемых в Россию мощных светодиодов. Все остальное – Китай.

Одним словом, на этом собирается практически все светодиодное светотехническое оборудование российского производства.

Теперь посмотрим непосредственно на LED-продукцию.

Половина того, что сейчас существует на рынке в сегменте "архитектурное освещение"", производится в России. Другие 50% завозятся из-за рубежа, причем большинство – опять-таки из Китая. Это единственное о чем можно говорить более-менее точно. В остальных областях рынок достаточно сумбурный, изо дня в день появляются новые продукты и вместе с ними и новые ниши. Также отдельно хочу сказать по светофорам. 90% собираемой в России продукции – на китайской начинке.

Говоря о производителях, Светлана Оптоэлектроника является единственной российской компанией, которая сейчас делает светодиоды. Но если посмотреть на рынок в целом, доля компании в нем стремится к нулю. И при всем при этом надо отдать им должное, что они хоть что-то делают, несмотря ни на кризис, ни на что другое.

А на рынке мощных светодиодов? Кто является его основными игроками?

Рынок сейчас только формируется. При этом, как ни странно, основной игрок – Роснанотех, который является инвестиционной компанией, а не производителем чипов, диодов и оборудования. Почему так получилось? Дело все в том, что это единственный на сегодняшний день платежеспособный заказчик для российских компаний.

Вот здесь уже совсем другой вопрос: как появилась светодиодная тематика в Роснано? В один прекрасный момент умные люди вдруг узнали, что, оказывается, в светодиоде толщина нитрид-галлиевой пленки составляет несколько нанометров. Вот с этого момента и началась светодиодная эпопея, которую позже журналисты окрестили «Наносветом».

А ведь пару лет назад, если не больше, никто не рассматривал светодиоды как нанотехнологии. Над словом «Наносвет» могли только посмеяться. Теперь же это государственная программа.

Сейчас позиция Роснано заключается в следующем: в России нет собственного МАССОВОГО производства гетероструктур. Точка. Однако, если хорошо присмотреться, кое-что можно найти.

В первую очередь это мощный (как минимум для России) научно-производственный центр в Санкт-Петербурге. Он представляет собой связку Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе, который традиционно занимался широкозонными полупроводниками. Специалисты института разрабатывают технологии, а наСветлана Оптоэлектроника эти технологии подхватывают. Здесь есть достаточно современное оборудование, благодаря которому на сапфире можно выращивать гетероструктуры, пригодные для получения светодиода, причем с достаточно неплохими результатами. По отчету прошлого года на Нитридной конференции в Санкт-Петербурге сотрудники Светлана Оптоэлектроника заявили, что достигли 75% внутреннего квантового выхода, правда внешний у них получился менее 10%. И это предел технологий, которыми они располагают.

Также существуют небольшие центры. В частности, связка завода Пульсар и НИИ Пульсар в Москве. Они тоже занимаются широкозонными полупроводниками достаточно давно, но для СВЧ тематики. Их попытка сделать светодиод закончилась неудачно, хотя мы и еще ряд коммерческих компаний очень надеялись на положительный результат.

Вот собственно и все. Остальное – небольшие лаборатории, которые работают на высококачественных, общедоступных зарубежных материалах. Причем речь идет об уровне закупок не только готовых чипов, но и самих пластин. Если говорить о последнем варианте, то, проехавшись по стране, мы можем найти таковых, но речь будет идти, как уже говорилось, не о массовом производстве, а, скорее всего, о научных исследованиях.

На самом деле, ничего толкового, если сравнивать с иностранными производствами и разработками, в России нет. И в этом госкорпорацияРоснано права. И для того, что бы хоть что-то появилось на уровне зарубежных фирм трехлетней давности, нужны огромные инвестиции. И прежде всего, в оборудование.

Состояние очень плачевное. Долгие годы, не занимаясь этой тематикой и не инвестируя в эту отрасль, мы отстали колоссально. Сейчас у Светланы Оптоэлектроники уровень разработок приблизительно соответствует уровню Nichia 2003 года. У нас очень похожие технологии и чипы, но на дворе уже 2009-й.

Поэтому корпорация Роснанотех заняла следующую позицию: мы будем вкладывать деньги в нанотехнологии по светодиодной тематике с точки зрения развития российского производства и научного комплекса. Причем начиная от материалов, гетеростуктур, разработки и производства чипов и их корпусирования, до уже готовых светильников. Безусловно, это правильная позиция.

Но ведь параллельно эта тематика развивается и в РЖД?

Да, в начале прошлого года на одном из заседаний правительства поднималась тема по светодиодному освещению, и тогда РЖД назначили полигоном для освоения и внедрения светодиодных технологий. Задали вопрос: а кто у нас в стране больше всего потребляет электроэнергии? Конечно РЖД. Так что в целях интересов страны давайте на них обкатаем светодиодные технологии. А как только программа 2009–2011 года закончится, как только мы на них «набьем шишки», мы отмасштабируем эти технологии на всю страну, тем более к этому моменту Роснанотех что-нибудь придумает. Подтянутся технологии и вперед! Все будет замечательно!

Что ж, РЖД – структура почти военная, им сказали – они сделали. Причем грамотно. Они создали свою программу, в которой я имел честь поучаствовать (отраслевой центр внедрения).

Программа, отмечу, очень хорошая, в ней нет ничего лишнего, никакого шапкозакидательства. Там, где светодиоды не нужны, там их нет, как бы кому не хотелось. Хотя пены вокруг этих денег, вокруг этой программы было много. Кто только туда не лез, куда только не хотели втыкать эти светодиоды, чуть ли не освещать колесные пары, а-ля светомузыка…

Но, конечно же, они появились там, где есть реальная возможность пусть не заработать, но хотя бы сэкономить. Более того, многие считали удачей, если это просто окупится на этапе реализации программы. И там, конечно, появились светодиоды. Это и освещение вокзалов, и частичное освещение подвижного состава, и огромное количество объектов РЖД, находящееся в их собственности: полустанки, обслуживающие путевые строения, хозяйственные помещения, где круглосуточно горит свет. Оказалось, что у них есть колоссальное количество мест, где висят старые светильники, в том числе и на лампах накаливания, там, где реконструкция требовалась уже 20–30 лет назад. То есть в любом случае это пришлось бы сделать, и тут встал вопрос – почему бы этого не реализовать, но уже на новых технологиях. А дальше РЖД столкнули лбом с Роснанотехом.

С одной стороны, для РЖД приоритетом является применение и внедрение отечественных разработок. С другой – для них задачей №1 является внедрение светодиодных технологий. Получается палка о двух концах: у них есть программа, которую мало того, что готовы – они обязаны ее реализовывать с 1 января этого года. Но в Роснано им отвечают: мы вам «когда-нибудь» дадим российский светодиод и приборы на отечественных чипах…

И вот здесь РЖД предложило совершенно простой вариант: надо параллельно создавать рынок. Давайте поддерживать, либо хотя бы не мешать компаниям, которые его развивают уже сейчас. То есть для РЖД без разницы, какие светодиоды сейчас использовать – американские, немецкие или российские. Им просто нужен светильник. Они хотят повесить его на вокзале и чтобы счетчик «стал крутиться в обратную сторону». Или, по крайней мере, чтобы электрики ежемесячно не ездили и не меняли эти лампочки вдоль путей на сотнях, а то и тысячах километров. Так вот, они хотят это сегодня, у них есть программа, и под это выделены деньги.

Позиция РЖД относительно всего этого следующая: они внимательно слушают, что им рассказывают о будущих технологиях, но они пытаются каким-то образом все это иметь уже сегодня. Пытаются делать пробные инсталляции. Кстати, уже сейчас бегает их первый и единственный в мире(!) локомотив с головным прожектором на светодиодах. Есть у них еще и электрички с грамотно сделанным светодиодным светом на локальных ЖД.

Много споров относительно окупаемости светодиодов. Какие результаты получило РЖД?

Насчет результатов сказать сложно. Дело в том, что фактически окупаемость можно посчитать только в крупных городах, где есть данные по тому оборудованию, что стояло ранее.

А насчет окупаемости светодиодов – все очень просто, она составляет 2,5 –3 года, но при условии, что делается реконструкция, то есть замена того, что уже свой срок изжило и выработало ресурс. Если же менять на светодиоды то, что еще может работать не один год – это не рентабельно.

Возвращаясь к вопросу об игроках рынка. На одном из вокзалов Москвы были установлены светодиодные прожекторы для общего освещения. Есть ли какие-нибудь результаты?

Здесь все очень сложно. Мое мнение, что здесь уже недалеко и до дискредитации светодиодной тематики. Так, например, светодиодными светильниками осветили платформы на вокзале. Но обратите внимание, что они повернуты вверх, к потолку. То есть был использован отраженный свет. Представляете, какая эффективность этих светильников? Близкая к нулю!… По сравнению с тем, что стояло. Потому что от изначального светового потока, отражаясь от потолка, вниз идет в лучшем случае 20% света.

До этого там стояли натриевые лампы, и было очень тускло. Тогда в тендере на освещение вокзала участвовало много компаний. Проиграли все. Но одну компанию, по всей видимости, пролоббировали и они выиграли. Нам объяснили, что они единственные, у кого был патент.

Так вот, сначала они поставили свои светильники так, что световой поток направлен вниз. Но в течение двух недель их пришлось демонтировать, поскольку машинисты поездов не видели платформу: им в глаза били мощные точечные источники света и слепили. И тогда светильники в срочном порядке заменили на более мощные, повернув вверх. Специалисты измерили уровень освещенности: он остался на таком же уровне, который был при натриевых лампах. Я лично видел результаты, которые, признаюсь, весьма неоднозначны, поскольку в итоге были установлены светильники той же мощности (100 Вт), но в большем, чем прежде, количестве.

На самом деле, уличные светильники это очень сложный и тонкий вопрос. В компании Cree его решили за счет уникальной вторичной оптики. Под свои светодиоды, с патентами, с торговой маркой NanoOptics… С точки зрения диаграммы получились фантастические результаты. Можно только догадываться, сколько денег было потрачено на эти технологии, на такое количество пресс-форм высшего качества, да еще и отлитое в Штатах… Но и цена у него соответствующая. Так, когда он приходит на отверточную сборку в Италию, 100-ватный светильник стоит порядка $1200 США.

Это отдельная тема: стоимость и окупаемость светодиодных светильников наружного освещения

Да, но для начала посмотрим, что мы хотим заменить. Самым эффективным источником света на данный момент являются лампы ДНАТ. Более того, сам по себе источник света ничем по эффективности не уступает светодиоду. Если, конечно, не брать во внимание очень плохой свет, а также то, что там ртуть и их надо утилизировать. Так вот, если обо всем этом забыть, это очень эффективный источник света (не обычная натриевая лампа, а ДНАТ, которая сейчас освещает всю Москву согласно программе энергосбережения столицы).

Это я к чему? А все к тому, что самое главное – это получить экономию и выигрыш в электроэнергии еще на этапе строительства, когда требуется покупка мощностей. Поскольку дальнейшая экономия электроэнергии – очень длительный процесс.

Здесь еще надо учесть дополнительные плюсы светодиодных светильников – снижение эксплуатационных затрат, отсутствие необходимости чистки и регулярной замены перегоревших ламп. Но самое заманчивое – заплатить сразу меньше денег. Как это сделать?

«Там, где сейчас нет мощностей, например на «бетонке», подключение столба будет стоить в разы больше его стоимости. И в этом случае светодиодный светильник окупается сразу, мгновенно, еще на этапе проектировки. И можно забыть про экономию электроэнергии!»

Киловатт для будущего центрального кольца вокруг Москвы (для «бетонки») будет стоить по разным оценкам от 55 до 85 тыс. рублей(!). И это не считая подвода мощностей. А один киловатт это три столба. С учетом КПД ламп ДНАТ – реально получается два столба. И это если по одной лампе. А если повесят так, как на МКАДе – гроздьями, подключение столба будет стоить в разы больше его стоимости: астрономические деньги. Так вот, получается, что светодиодный светильник окупается сразу, мгновенно, еще на этапе проектировки. И можно забыть про экономию электроэнергии.

Но лишь при условии, что он обеспечит тот же уровень освещенности, будет соответствовать тем же требованиям, и будет потреблять в два раза меньше мощности. Считайте сами (по минимуму): 55+55 – это два подключенных киловатта. Делим 110 тысяч пополам, получается 55 тыс. за два светильника, каждый из которых обходится по 25 тысяч рублей. Вот оно! Бесплатно! Вот за что надо бороться!

То есть получается, что при астрономической стоимости светодиодного светильника его подключение в России может быть бесплатным?

Да. Спасибо добрым людям, благодаря которым Россия – единственная в мире страна, где надо платить за точку подключения. А киловатт в стране везде стоит по-разному. Где-то он стоит 1000 рублей, а где-то 85000, а если точнее – в московском регионе. Почему он так дорого стоит на ЦКАДе, – поясню. Там нет мощностей в принципе. Откуда им взяться в лесу?

Почему так дорого в Москве? Потому что опять-таки нет мощностей. Доходит до смешного. Приезжает человек и говорит: «Нужно поставить два сервера». Но они это могут сделать только путем перевода офиса на освещение светодиодными светильниками. То есть они долго думали, долго считали и пришли к выводу, что если они часть освещения сделают на качественных и дорогих светодиодах с соотношением по электроэнергии 1/2 при условии сохранения освещенности рабочих мест, то освободившиеся мощности они смогут использовать для подключения двух мощных серверов. При этом они еще и сэкономят, не задействовав дополнительных и не платя за увеличение уже выделенных им мощностей.

Такая ситуация сейчас во многих современных офисах и деловых центрах, особенно расположенных ближе к центру Москвы. У всех есть свои лимиты. Предприятия, офисы, торговые центры – все сидят на жестких ограничениях. Так что надо либо докупать киловатты или мегаватты за бешеные деньги, либо платить в несколько раз дороже, если ты превышаешь трафик.

Но бывает такая ситуация, когда и сверхлимиты не дают тебе нужной электроэнергии. Элементарно – подстанция, к которой ты подключен, не может дать большей мощности, чем та, на которую она рассчитана. И такая обстановка по всей стране. То есть мы должны были, распродав генерирующие мощности в частные руки по всей стране, получить деньги на реконструкцию этих мощностей, придумали некий такой налог «плата за подключение»… Но как всегда все сделали по-русски. Теперь этим частным рукам не выгодно строить частную электростанцию. Им выгодно повысить тарифы… ну и, конечно же, провести небольшую модернизацию: заменить трансформаторы 1934 года выпуска, там где они могут загореться в любой момент. То есть максимум – косметический ремонт.

А по факту – от года к году плата за подключение растет все больше и больше. Потому что экономика развивается, мощностей все меньше и меньше. А по ЦКАДу эта цифра выросла значительно. Там все очень жестко. Если в начале 2008 года стоимость подключения 1 кВт оценивалась в 38 тыс., то в этом году – уже 55–85 тыс.То есть начиная с 2009 года светодиодные светильники начинают окупаться еще на этапе внесения их в проект. Еще на уровне бумаг и подписей они уже будут устанавливаться бесплатно. Но это только в том случае, если он действительно покажет эффективность 1 к 2.

Из чего складывается такая эффективность? И как ее получить?

Если взять ДНАТ, то она обеспечивает 100 люмен на ватт. Но лишь при первом включении, когда лампа только пришла с завода. Это как раз равняется светодиоду. А то и лучше.

Потом, от 1 до 2 тыс. часов работы в зависимости от производителя, этот показатель снижается на 20%. Далее, ближайшие 5000 часов она достаточно стабильна, в том плане, что стабильно падает и деградирует на 40% от первоначального светового потока.

В тепличных условиях эти лампы могут и по 15 лет отлично работать. Но за счет эксплуатации в нашем климате от –20 градусов доплюс неизвестно сколько, они больше года не живут. Здесь вопрос в том, что кроме всего прочего лампы очень сложно питать. Чтобы светильник был дешевым, его традиционно питают с помощью электромагнитного пускорегулирующего аппарата. Его КПД 50%. О чем это говорит? О том, что когда вы берете лампу мощностью 250 Вт, то в итоге она потребляет 500 Вт. То есть эффективность этого светильника без учета других потерь в первый момент включения не 100 лм/Вт, а 50!

Плюс потери в рефлекторе на формировании диаграммы. А из-за того, что в России вечно экономят на материалах, стекло засасывается грязью, в итоге он светит еще тусклее, плюс деградация самой лампы и в итоге единственный выход – бороться с этим «высокоэффективным» источником света с помощью светодиодного.

У Led-светильника исходно 100 лм/Вт, далее теряем в оптике, в источнике питания и реально получаем больше чем в ДНАТ. Вопрос: на сколько. Если получаем больше на 30%, то по соотношению стоимость/энергоэффективность, получается неоднозначно. И для того, чтобы иметь возможность четко людям показывать и предлагать им идти на такие затраты, ломать эту психологию и объяснять, почему он должен в 5–7 раз больше переплатить за светильник, энергоэффективность должна быть хотя бы 1 к 2-м. А это значит, что никто не будет смотреть на то, как светильник будет светить через год, они все будут смотреть на паспортные данные.

Например, в светодиодном источнике света BetaLed, американском, стоит светодиод с эффективностью 100 лм/Вт. Так вот, в световом потоке они теряют всего 6–7 процентов. Во-первых, у них нет защитного стекла как у других светильников. Это уникальная технология, когда оптика моется сама(!). Существуют материалы, наподобие тефлонного покрытия. К нему ничего не прилипает – ни грязь ни пыль… Да, оптика дорогая. Но они больше ни в чем не теряют. В свете остается 93 люмена на Ватт. За счет высокоэффективных источников питания они получают «честных» примерно 80 лм/Вт. Конечно, это не в 2 раза больше, чем 60. Но при реальной эксплуатации, ДНАТ до 40 просядет довольно быстро. Более того. Существует всем известный эффект, когда светодиоды за эти две тысячи часов еще и вырастают в яркости. Это одно из интереснейших свойств нитрид-галлиевых структур. Так называемый эффект «тренировки» чипа. Технологические дефекты, которые были, за определенное время выжигаются, и у чипа растет эффективность. Со временем она плавно возвращается на заявленную мощность и только потом светодиод медленно деградирует.

Но если сравнить ДНАТ и светодиодный светильник к моменту, когда та лампа померкнет в первый интервал эксплуатации, LED будет еще на пике тренировки, и дальше будет долго держаться.

28-03-2017

ЖК «Дождь» ЖК «Дождь»

Наша команда запустила медиа-фасад в виде падающих капель дождя на ЖК «Дождь» в Новосибирске.

20-02-2017

Федоровский бани Федоровский бани

Федоровский бани в Новосибирске теперь выглядят достойно и в вечернее время!

30-12-2016

ЖК «Эталон» ЖК «Эталон»

Архитектурное освещение жилого дома «Эталон» не только подчеркнуло архитектуру, но и усилило его восприятие, как доминанты в городской среде.

10-06-2016

Световой ансамбль площадь Республики город Алматы. Республика Казахстан Световой ансамбль площадь Республики город Алматы. Республика Казахстан

Теперь в Алматы Республики Казахстан засияла вся площадь. Световой ансамбль на Площади Республики из 5 зданий сформирован полностью.