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全球日照时间缩短 LED植物照明国内市场亟待开拓

http://www.lamp.hc360.com2013年05月23日09:38 来源:高工LEDT|T

    【慧聪灯饰网】近年来,全球日照时间不断减少,以中国台湾为例,近期日照时间是61年来最少的。

    日照时间减少对于农业发展非常不利。随着生产技术不断发展,以及人们对提高植物产量和缩短种植周期的需求日益强烈,人造光源开始应用于植物栽培领域。

    “人造阳光”创造奇迹

    在上海半导体照明工程技术研究中心与上海孙桥农业技术公司合作建成的植物工厂里,人参、生菜、鸡毛菜、番茄等植物的生长都不依靠阳光,而是靠LED灯光。

    研究发现,很多植物在生长过程中,只需要红光和蓝光。LED能发出各种波长的光,与全光谱的阳光相比,研究人员能够通过“配光”让它们只接受某些波长范围内的“人造阳光”。因此,在这个200平方米的“植物工厂”里,研究人员只给植物照射蓝光和红光。LED24小时无休,即使在夜里,植物也继续光合作用。

    在这样的环境下,植物生长速度大幅提高。原本需要52天至60天才能长成的蔬菜,使用LED植物生长灯后,20天就成熟。

    用LED灯取代阳光,增加了植物的生产成本,但并不意味着农民受益减少。由于不需要靠天吃饭,在实验室里,植物被垂直分布成2~5层,每一层都有LED光源,这种设计模式,使得作物的单位产量也大幅提高。研究员李抒智表示,产值增长的部分可以抵消掉成本增加,最终让农户得益。

    日本中央政府、地方自治体(县府道)从2011年开始就辅导当地农业从业者,进行植物工厂的开发,透过LED照明来弥补日照不足。日本还研究将LED照明灯用于家禽养殖设施,研究发现,使用黄色LED灯照明能节约成本,并减少家禽的攻击性。

    在积极推行“多层栽培”的荷兰,生菜苗及郁金香等的栽培中经常看到LED辅助光源。因为多层栽培时,下层比上层难以照射到阳光,因此,荷兰农民大多使用LED灯来补充光照不足。

    LED植物照明的优势

    与传统植物照明相比,LED植物照明最大的优点便是高效节能。如荷兰在温室中利用LED的补光实验表明,与传统的高压钠灯和金属卤素灯等相比,LED可节能50%~80%。在植物工厂里,使用传统光源每平方米需要配备0.5千瓦的光源,而LED仅需要0.27千瓦。在组培领域,我国组培总面积在2000万平方米以上,如果一年按组培的光照时间16h/d,每年300天的生产日计算,由荧光灯引起的年耗电总量为1075亿度以上;采用LED后,其年耗电总量518亿度左右,年节电总量560亿度以上。

    除了充当“光肥”,LED照明在农业领域其它方面也存在着很大的应用空间。

    如对于农业害虫的物理防治来说,可以采用特定波长的LED光源,引诱并灭杀害虫,减少农药施用量;对于动物养殖来说,可以根据不同的养殖目的,采用特定波长的LED实施光照促进动物生产率,减少饲料添加剂及激素的使用;对于海洋捕捞来说,可以应用特定波长的LED光源,进行海产品的诱导,提高捕捞量;对于微生物来说,可以采用促进有益微生物繁殖增殖的特定波长的LED实施光照,实现高效率、密集产量的微生物反应过程。

    LED植物照明前景可观

    目前,植物照明主要应用于植物工厂、植物景观以及育种照明三个领域。植物工厂是植物照明最主要也是相对成熟的市场,以深圳为例,5座植物工厂就可以供应整个深圳的日常蔬菜瓜果用量;植物景观正处于初入市场的阶段;育种照明市场潜力虽然巨大,但是目前这块市场并没有得到开发。

    “中国是全球第四大植物工厂大国,未来LED植物照明前景可观。”一位业内人士表示。据南京农业大学课题组的测算,“仅植物工厂化育苗产业一项就为LED光源提供了巨大的消费市场”,仅幼苗出口一项就达到近百亿株,大陆年消费量则更大,如果在植物工厂化育苗中采用LED替代传统电光源,其一次性总市场规模将达到2000亿元。

    而按照深圳西德力科技有限公司董事长杨德力的预测,未来几年国内育种照明的LED替代市场规模将达到300亿元。

    由于日本市场在植物照明的进度、技术较领先,积极度也较大,日本方面已经预估在2020年时,植物用的LED照明市场产值可以达到一年3000亿日元(折合人民币约236亿元),整体植物育种的产值达3万亿日元,成长力道不容小觑。

    市场的诱惑力吸引国内外众多厂商纷纷进军农业照明。截至2012年6月底,国内具备一定规模的LED植物照明企业数量约40家。而在2009年,国内仅有两三家从事LED植物照明的企业。

    国内市场亟待开拓

    尽管前景美好,实现起来却有一段很长的路要走。高工LED产业研究所(GLII)统计数据显示,2011年中国LED植物照明产值仅为3亿元,这个数据相比于数千亿的普通照明产值,只能用“小巫见大巫”来形容。在这3亿元的产值中,其中90%以上为出口,销售市场主要集中在日本、韩国、中美、欧洲等从事农业人员较少的国家和地区,植物照明的国内市场拓展阻力重重。

    “现阶段国内还不具备植物照明行业快速发展的市场土壤。”阳光照明总经理官勇表示,除非解决一些基础性问题,否则植物照明市场并不会在国内出现爆发性增长。

    首要问题出现在推广上。目前,LED照明可以促进植物生长的概念并没有被深入了解和接受,更没有被大范围推广。

    官勇表示,海外LED植物照明市场化程度较高,一方面是农业院校等机构对这一技术研究更加深入,而另一方面也在于欧美等发达国家老百姓对科普知识接受程度相对较高。而反观国内市场,企业除了要对科研机构进行理论普及,还要对植物工厂以及消费者进行绿色蔬菜概念的普及。这对企业而言,显得势单力薄。

    第二,进入门槛高,国内企业优势不明显。想要进入LED植物照明领域,必须具备一定的技术实力和资源优势。目前,国内植物照明的市场模式是基于企业与农科院合作开发,即科研院所找一些专业的LED植物照明企业,大家共同拟定一些标准进行产品开发。传统LED照明企业要想成功跨入到植物照明领域,至少需要三到五年时间的积累。

    另外,植物照明成本高、销量少,现阶段企业对植物照明的投入与产出并不成正比,这也让一大批觊觎这个细分市场的企业“收手”。除飞利浦、欧司朗、三菱、亿光等国际照明大厂仍在关注这个市场之外,国内多数中小规模照明企业鲜有涉足。

责任编辑:张婷婷

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