美國固態(tài)照明發(fā)展國家戰(zhàn)略及其對我國的啟示 (續(xù))

莫虹頻

(國家節(jié)能中心推廣處，北京 100045)

(上接2012年第4期第17頁)

4 美國固態(tài)照明商業(yè)化支持戰(zhàn)略

美國固態(tài)照明研發(fā)中長期規(guī)劃重點解決固態(tài)照明研發(fā)領域的問題，但是推廣高效固態(tài)照明產(chǎn)品仍然面臨著一系列的問題。針對這一需求，美國能源部制定了固態(tài)照明商業(yè)化支持戰(zhàn)略，支持高性能SSL產(chǎn)品在美國通用照明市場的推廣，實現(xiàn)最大限度的節(jié)約能源。2009年5月，美國能源部發(fā)布了固態(tài)照明商業(yè)化支持五年規(guī)劃 (5-YearSSL Commercialization Support Plan FY09 through FY13)，規(guī)劃期是2009—2013年財政年度，設定了未來5年指導能源部的SSL商業(yè)化支持戰(zhàn)略。

4.1 固態(tài)照明產(chǎn)品推廣所面臨的問題

在固態(tài)照明商業(yè)化支持五年規(guī)劃中，能源部對固態(tài)照明產(chǎn)品推廣所面臨的問題進行了梳理，其中有些問題是短期的，將隨著技術進步逐步解決，有些問題則將在固態(tài)照明推廣的全過程中都存在。主要包括以下十個問題:

4.1.1 早期低性能SSL產(chǎn)品破壞消費者的第一印象

根據(jù)美國節(jié)能燈推廣報告《緊湊型熒光燈在美國:市場推廣的經(jīng)驗教訓》，早期技術不成熟的低性能產(chǎn)品會讓購買的消費者不再愿意再次購買，同時這些失望的消費者還會影響其周邊其他消費者的購買意愿，這兩個因素都將破壞SSL產(chǎn)品的長期市場，即使后續(xù)產(chǎn)品已經(jīng)改進并提升了性能，失望的消費者還是缺乏對產(chǎn)品的認同。

4.1.2 初始投資過高

高質量、高亮度的LED產(chǎn)品目前的千流明實際價格已經(jīng)低于熒光燈，預計其價格還將繼續(xù)快速下降。但是消費者在購買照明產(chǎn)品時并不比較千流明價格，而是根據(jù)產(chǎn)品單價來選擇光源，或是利用簡單的投資回報率進行比較。因此，仔細分析SSL通用照明產(chǎn)品的經(jīng)濟性，并向消費者宣傳SSL通用照明產(chǎn)品的全生命周期節(jié)能效益，對引導市場發(fā)展非常必要。

4.1.3 照明質量差 (低顯色性/高色溫)

早期緊湊型熒光燈推廣過程中消費者普遍認為節(jié)能燈不能產(chǎn)生暖光，使皮膚顏色看起來很不自然。雖然后續(xù)高質量高顯色性的新型緊湊型熒光燈解決了低顯色性的問題，但這個廣泛持有的觀點并未消失，報道和消費者仍然不斷提及“刺目、慘白的熒光燈”而忽視技術進步，并將熒光燈看作是一種低質量的照明，影響了緊湊型熒光燈的推廣。

同樣，近年來很多早期版本的LED照明產(chǎn)品開始進入通用照明市場，這些高色溫，低顯色指數(shù)的LED在發(fā)光效率上比暖白色低色溫的LED照明產(chǎn)品要高，但也會影響一代潛在用戶對LED照明產(chǎn)品的看法，使得LED照明產(chǎn)品像早期的熒光燈一樣，在很多潛在用戶心目中成為冰冷、不具吸引力照明產(chǎn)品的代名詞。

4.1.4 標準和測試程序不完整

能源部很早就開始協(xié)助開發(fā)固態(tài)照明產(chǎn)品標準和測試程序，2009年1月，已完成4項關鍵標準和測試程序。但為了滿足固態(tài)照明工業(yè)需求，解決遇到的問題，仍然需要完成一系列其他標準和測試程序，包括固態(tài)照明系統(tǒng)組件連接標準、LED封裝器件和LED陣列效率測定標準和居民固態(tài)照明燈具廉價測試方法。

4.1.5 反彈效應

LED照明具有小巧、低電壓、高耐久性的特性，隨著其價格下降和光效提高，新的高效低價的LED燈具出現(xiàn)可能會刺激照明需求的上升，從而使長期照明總能耗不降反增，出現(xiàn)反彈效應(Rebound Effect)。

4.1.6 技術更新快

LED技術的快速進步為LED照明產(chǎn)品推廣帶來了獨特的挑戰(zhàn)，與1990年代的電腦硬件類似，LED技術發(fā)展迅速，在遠未達到使用壽命時就已經(jīng)過時，每隔12～18個月產(chǎn)品能效就能翻番，使得LED照明產(chǎn)品長達10年的壽命變得毫無意義。因此需要考慮制造可更換組件的LED照明系統(tǒng)，方便消費者更新組件而不是更換整個系統(tǒng);此外還要考慮LED標準制定中是否需要要求過長的使用壽命，以至于超出了其經(jīng)濟使用壽命。

4.1.7 與現(xiàn)有燈具不配套

許多LED通用照明產(chǎn)品的設計是為了能夠直接替換白熾燈，并使用現(xiàn)有的照明燈具，但是這些產(chǎn)品的設計水平較低，散熱性能和燈具光效都不高。目前廣泛使用的白熾燈燈具已經(jīng)成為推廣LED照明產(chǎn)品的瓶頸。

但是這一問題將隨著技術進步而自然解決，未來的LED照明產(chǎn)品將能更加適應更高的運行溫度，散熱問題也將隨之解決，從而不需要燈具提供散熱功能;另一方面LED照明產(chǎn)品光效將不斷提高，即使燈具光損失很嚴重時，仍然能夠超越熒光燈的光效。

在緊湊型熒光燈 (CFL)推廣時，也曾遇到同樣的問題，即使專門為CFL設計的燈具光效遠高于傳統(tǒng)白熾燈燈具使用CFL時的光效，消費者仍然愿意選擇傳統(tǒng)白熾燈燈具，原因包括:一是一次投入低;二是消費者偏愛已有燈具，希望僅僅替換光源，而不是整個燈具;三是傳統(tǒng)燈具已經(jīng)超越了簡單照明功能，而成為室內(nèi)裝飾的一部分。在LED照明產(chǎn)品推廣過程中，也將遇到類似的問題，開發(fā)能夠使用白熾燈燈具的LED通用照明產(chǎn)品能夠極大提高消費者的購買意愿。

4.1.8 推廣重點難以確定

美國能源部固態(tài)照明國家戰(zhàn)略的最終目標是通過推廣固態(tài)照明實現(xiàn)節(jié)能，但是在推廣過程中需要有所側重，商業(yè)照明和居民照明在照明節(jié)電方面各有優(yōu)勢。

推廣商用固態(tài)照明產(chǎn)品的優(yōu)勢包括:一是商用照明能耗高于居民能耗，照明時間也更長，使得商業(yè)固態(tài)照明更具價格競爭力;二是商業(yè)照明用戶更加成熟理性，重視照明投資的全生命周期成本效益;三是LED照明產(chǎn)品的穩(wěn)定性和長壽命能夠大大降低維護成本;四是商業(yè)用戶更加能接受較高的初始投資。

推廣居民固態(tài)照明產(chǎn)品的優(yōu)勢包括:一是居民仍然大量使用白熾燈，使得更換固態(tài)照明產(chǎn)品帶來的節(jié)能效益非常可觀;二是居民住宅的層高和面積一般較小，所需燈具的光通量不必過高，與目前固態(tài)照明目前以低光通量為主的技術發(fā)展水平匹配;三是固態(tài)照明的可調光性能優(yōu)于熒光燈 (可調光熒光燈的價格遠高于普通熒光燈，且調光性能差強人意)，更加具備替換白熾燈的優(yōu)勢。

能源部將始終跟蹤商用照明和居民照明的發(fā)展情況，并追蹤固態(tài)照明技術的發(fā)展情況，充分發(fā)揮有限的資源所能帶來的節(jié)能效果。

4.1.9 LED照明存在眩光問題

LED照明是定向光源，科學的燈具設計可以最大限度的避免使用反射器件帶來的光損失，燈具光效高于其他非定向光源燈具。但是這也同時帶來了眩光問題，延遲了LED照明產(chǎn)品推廣。目前，還沒有被廣泛認同的眩光測試方法，支持生產(chǎn)企業(yè)有效分析和解決眩光問題。

4.2 固態(tài)照明商業(yè)化支持目標和主要需求

4.2.1 目標

美國能源部制定了較激進的2013年推廣目標，包括推廣產(chǎn)品的類型、市場普及率和節(jié)能目標三個方面。

2013財年目標包括:(1)市場上3500K的暖白光LED封裝器件光效達到122lm/W，暖白光通用照明產(chǎn)品光效達到92lm/W，顯色指數(shù)達到85; (2)市場上6500K的冷白光LED封裝器件光效達到172lm/W，冷白光通用照明產(chǎn)品光效達到129lm/W，顯色指數(shù)達到70; (2)2013財年高性能固態(tài)照明產(chǎn)品年銷售量達到200萬美元;(3)2013財年推廣固態(tài)照明產(chǎn)品帶來的年節(jié)能量達到6.38億kWh。

此外，能源部認為隨著固態(tài)照明技術的發(fā)展，未來美國市場上的高性能固態(tài)照明產(chǎn)品將具備充分的競爭力，不再需要利用政策手段進行推廣。因此，能源部為推廣政策設定了退出條件:(1)市場上暖白光家用筒燈、暖白光商用筒燈、暖白光商用環(huán)境照明燈、冷白光高桿路燈、冷白光頂棚燈5類照明產(chǎn)品中，每種至少出現(xiàn)十種廣泛銷售 (消費者能夠通過大多數(shù)銷售普通照明設備的渠道購買到)的產(chǎn)品，且暖白光LED照明產(chǎn)品光效超過120lm/W，冷白光LED照明產(chǎn)品超過145lm/W;(2)以上5類產(chǎn)品中，高性能照明產(chǎn)品 (滿足能效之星要求)的銷售額占總銷售額的15%以上;(3)固態(tài)照明產(chǎn)品帶來的年節(jié)能量達到50億kWh。

4.2.2 主要需求

在商業(yè)化支持戰(zhàn)略中，美國能源部識別了當前推廣固態(tài)照明產(chǎn)品面臨的主要問題，并提出了解決這些問題所要滿足的主要需求，包括10項:

(1)出臺高效照明產(chǎn)品購買和建筑照明設計指南 (引導消費者購買優(yōu)質高效照明產(chǎn)品，向照明設計人員提供固體照明技術應用的最新信息，幫助零售商采購和銷售優(yōu)質高效照明產(chǎn)品);

(2)完成當前技術發(fā)展水平下具備成熟商業(yè)化條件的產(chǎn)品市場前景分析 (宣傳高效照明產(chǎn)品的技術潛力);

(3)開展SSL通用照明示范項目 (向市場宣傳SSL照明產(chǎn)品的實際應用情況、節(jié)能表現(xiàn)和投資回報情況);

(4)利用能效項目資助開展市場推廣 (幫助制造商盡快擴大銷售量，從而回收技術開發(fā)投入，降低生產(chǎn)成本);

(5)商業(yè)化產(chǎn)品的獨立第三方測試 (幫助克服對產(chǎn)品性能的疑慮，鼓勵制造商利用標準工業(yè)測試程序證明產(chǎn)品性能);

(6)建立客觀權威可信的技術信息傳播渠道源，廣泛傳播固態(tài)照明技術和產(chǎn)品信息 (幫助解決信息不對稱，增加用戶對新技術的理解);

(7)制定SSL通用照明產(chǎn)品的工業(yè)標準和測試程序;

(8)建立地方、區(qū)域和聯(lián)邦政府SSL商業(yè)化行動的協(xié)調機制 (保證政府投入的效用最大化);

(9)委托可靠機構對影響SSL市場推廣的關鍵因素進行調研分析;

(10)努力協(xié)調能效項目以便持續(xù)減少推廣超高效固態(tài)照明產(chǎn)品的市場風險。

從近期來看，滿足以上10項需求能夠加速固態(tài)照明產(chǎn)品的早期推廣，并幫助SSL制造商盡快獲得利潤，用于投入技術研發(fā)和降低生產(chǎn)成本。從長遠看，完成以上10項需求將建立一個被廣泛認同和使用的工業(yè)標準和測試程序體系，使制造商能夠用消費者清楚明白的方式定義其產(chǎn)品特性，最終使得照明設備制造商、公共設施運行人員、照明專家、能效項目投資人、零售商和消費者獲得足夠信息，科學選擇適用的固態(tài)照明技術和產(chǎn)品，支持固態(tài)照明產(chǎn)品的購買和合理應用。

4.2.3 項目和年度計劃

針對以上目標和主要需求，美國能源部在其固態(tài)照明商業(yè)化支持戰(zhàn)略建立了9個項目，分為市場引入項目領域和支持項目領域兩大領域。各項目的年度目標如表10所示。

4.3 市場引入項目領域

4.3.1 用戶和技術信息指南項目

該項目旨在向消費者和照明設計人員提供所需信息，引導用戶購買高性能固態(tài)照明產(chǎn)品，使照明設計人員了解最新的技術產(chǎn)品信息，幫助零售商合理采購和展示固態(tài)照明產(chǎn)品。

(1)“能效之星”

近年來大量固態(tài)照明產(chǎn)品涌入市場，能源部擔心部分能效低、顯色性差、壽命短的早期產(chǎn)品會影響消費者的第一印象，使固態(tài)照明產(chǎn)品重蹈緊湊型熒光燈推廣時的覆轍。同時，市場上已經(jīng)出現(xiàn)了節(jié)能潛力大的高性能固態(tài)照明產(chǎn)品，作為“能效之星”的負責部門，能源部決定將通用固態(tài)照明產(chǎn)品納入“能效之星”標準，引導消費者購買高性能高質量SSL產(chǎn)品。第一批固態(tài)照明“能效之星”標準于2007年9月完成，2008年9月生效。

目前通用固態(tài)照明產(chǎn)品領域的“能效之星”標準還局限在少數(shù)幾種產(chǎn)品內(nèi)，包括櫥柜燈、筒燈等，這一方面是由于目前通用固態(tài)照明產(chǎn)品數(shù)量有限，另一方面是能源部認為目前整個照明行業(yè)都不清楚如何在通用照明領域利用固態(tài)照明技術，相關標準制定不宜過快。但是隨著固態(tài)照明技術能效的快速提高，能源部希望推廣更多的通用固態(tài)照明產(chǎn)品。因此，能源部對標準進行了修訂，2009年2月完成的新標準包括了更多類型的照明應用。

能源部認為到2012年左右，固態(tài)照明技術就將逐漸成熟，不再需要對單獨產(chǎn)品設立標準，到時將設定SSL產(chǎn)品通用標準，對所有通用SSL產(chǎn)品使用統(tǒng)一標準以方便管理。此外，未來的標準修訂中還將考慮通用SSL照明產(chǎn)品的市場反饋，例如目前消費者認為大功率LED照明產(chǎn)品存在眩光問題，未來的“能效之星”標準中就可能考慮加入減少眩光的要求。能源部將通過標準的修訂，來引導照明產(chǎn)業(yè)重視和解決SSL照明存在的問題。

能源部計劃發(fā)展和廣泛傳播固態(tài)照明技術及通用照明應用的信息。而信息傳播工作的重點是與“能效之星”合作，向銷售和推廣“能效之星”SSL產(chǎn)品的經(jīng)銷商提供及時有效的產(chǎn)品信息。未來能源部將繼續(xù)加強工業(yè)標準和測試流程的制定和修訂工作，推廣高性能固態(tài)照明技術?！澳苄е恰表椖繉闈M足要求的SSL產(chǎn)品授權使用“ENERGY STAR”標識。

隨著固態(tài)照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將有越來越多的燈具、可替換產(chǎn)品和組件進入市場，需要不斷增加和修訂工業(yè)標準測試過程，能源部“能效之星”項目SSL標準將始終在固態(tài)照明產(chǎn)品推廣和信息宣傳過程中扮演重要角色。

(2)固態(tài)照明質量聲明行動

2008年，能源部與國際照明設計者協(xié)會(International Association of Lighting Designers，IALD)和北美照明工程師協(xié)會 (Illuminating Engineering Society of North American，IESNA) 共同主辦了照明設計圓桌會議，討論了部分SSL制造商的虛假聲明和誤導信息等問題，提出需要建立“標準化的產(chǎn)品性能報告、標準化的采樣方法和質量認證”。這一意見被能源部采納，并于2008年12月啟動了固態(tài)照明質量聲明行動 (SSLQuality Advocates)。

該行動由能源部和下一代照明產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(NGLIA)共同組織，建立了信息公開網(wǎng)站(www.lighting-facts.com)，固態(tài)照明企業(yè)可以通過互聯(lián)網(wǎng)公開發(fā)布自愿質量保證，向消費者提供準確的產(chǎn)品標識、包裝、說明和技術參數(shù)等信息。該項目的最終目標是幫助消費者購買高質量的SSL照明產(chǎn)品，避免出現(xiàn)緊湊型熒光燈推廣時劣質產(chǎn)品損害產(chǎn)品整體聲譽的情況。

該項目的核心是推出一種全新的標準化Lighting Facts標識，這一標識可以附在LED產(chǎn)品、包裝盒說明書上，向消費者提供簡單的經(jīng)過認證的產(chǎn)品性能數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的測定需要滿足最新的工業(yè)標準IESNA LM-79-2008。該行動向所有制造、銷售和使用LED照明產(chǎn)品的相關單位開放。

該行動的目標包括三項:一是吸引更多的制造商、零售商、經(jīng)銷商和使用者廣泛使用Lighting Facts標識，支持高質量固態(tài)照明產(chǎn)品的銷售;二是驗證和監(jiān)視使用Lighting Facts標識的產(chǎn)品;三是與聯(lián)邦貿(mào)易委員會合作，推動Lighting Facts標識成為一項照明產(chǎn)品強制標識。

(3)零售商試點

零售商在銷售SSL產(chǎn)品時面臨一系列的問題，包括如何選擇合適的SSL產(chǎn)品、如何向消費者說明新技術的特點、如何利用能源部的固態(tài)照明商業(yè)化支持項目。為此，能源部在2008年啟動了一項試點項目，希望通過與零售商合作，探索推廣固態(tài)照明產(chǎn)品推廣新模式。

2009年，能源部希望在原有試點基礎上，進一步擴大試點范圍，在主要LED照明產(chǎn)品的零售商開展推廣活動，廣泛傳播試點經(jīng)驗，促使零售商在銷售高性能固態(tài)照明產(chǎn)品中發(fā)揮主導作用，并通過零售商了解消費者偏好和選擇照明產(chǎn)品的考慮因素。

能源部主要作為照明產(chǎn)品質量信息公開渠道，在零售商選擇產(chǎn)品時提供信息支持，從而促進高質量SSL產(chǎn)品推廣。能源部還將發(fā)揮監(jiān)督作用，向消費者提供產(chǎn)品信息服務，保障市場上銷售的產(chǎn)品滿足質量要求。

(4)照明設計指南

大多數(shù)照明設計人員不了解固態(tài)照明技術，需要較長時間來學習固態(tài)照明技術的獨特性能、靈活性，了解合適的應用模式。能源部希望設計人員能夠找到最佳的技術應用模式，既滿足照明質量要求，同時實現(xiàn)最大節(jié)能效果。

隨著固態(tài)照明技術發(fā)展，應用范圍不斷擴大，SSL照明技術在某些場合的能效已經(jīng)超過了傳統(tǒng)照明產(chǎn)品，通過技術改造可以實現(xiàn)節(jié)能。能源部計劃首先在聯(lián)邦機構中推廣固態(tài)照明產(chǎn)品，向政府采購提供SSL產(chǎn)品購買和設計指南。2007年1月24日，美國簽署了行政命令，要求到2015財年相比2003年減少30%的公共機構能源消耗。SSL照明技術在實現(xiàn)這一節(jié)能目標方面具有巨大潛力，早期試點經(jīng)驗將增加到更新后的購買指南中，并通過聯(lián)邦能源管理項目 (Federal Energy Management Program)、部際能源行動 (Inter-Agency Energy Task Force)和聯(lián)邦機構合作伙伴工作組 (Federal Utility Partnership Working Group)推廣固態(tài)照明產(chǎn)品。

購買和設計指南按照不同產(chǎn)品類型組織，例如模塊化辦公室、筒燈、公園照明等，為了幫助聯(lián)邦機構選擇合適技術，指導文件包含以下內(nèi)容:一是按照IES光學測試標準測試獲得的產(chǎn)品性能數(shù)據(jù);二是費用信息，包括購買、安裝和使用費用;三是實際使用情況，例如實地使用案例情況。

能源部還通過CALiPER建立了多種不同燈具類型的性能信息數(shù)據(jù)庫，并在大量聯(lián)邦機構和其他機構中開展了應用試點。能源部編寫了一系列LED照明設計和購買指南，不但向聯(lián)邦機構，也向全社會提供了指導信息。這些信息提供給IALD和IESNA的會員。

4.3.2 設計競賽

設計競賽旨在幫助市場了解目前已經(jīng)商業(yè)化的照明技術應用潛力。

(1)未來照明競賽 (針對居民照明)

未來照明競賽 (Lighting for Tomorrow，LFT)由能源部2002年共同主辦，針對居民照明產(chǎn)品開展設計競賽。2006年LFT競賽引入了固態(tài)照明技術，2010年固態(tài)照明技術及其控制策略將取代緊湊型熒光燈成為LFT競賽重點。

該競賽已經(jīng)引起了照明行業(yè)的廣泛注意，照明領域專業(yè)媒體對該競賽進行了廣泛報道，幫助公眾了解合理設計的居民照明產(chǎn)品，了解固態(tài)照明技術的巨大節(jié)能潛力。

能源部計劃繼續(xù)推動LFT競賽，并集中在燈具設計和應用方面，主要戰(zhàn)略包括:一是在“能效之星”標準涵蓋的固態(tài)照明產(chǎn)品種類中廣泛開展競賽;二是宣傳固態(tài)照明產(chǎn)品的能效和節(jié)能潛力;三是鼓勵發(fā)展固態(tài)照明產(chǎn)品的合適應用。

(2)下一代照明設計競賽 (針對商業(yè)照明)

2008年，美國能源部與IESNA和LALD共同發(fā)起下一代照明設計競賽 (NextGeneration Luminaires，NGL)，重點是固態(tài)照明產(chǎn)品在商業(yè)領域的應用，并應用LM-79標準對參賽產(chǎn)品進行權威公正的檢測。

能源部將繼續(xù)與NGL開展合作，識別商業(yè)領域的優(yōu)秀LED照明產(chǎn)品應用案例，NGL的主要戰(zhàn)略包括:一是在“能效之星標準”涵蓋的固態(tài)照明產(chǎn)品中廣泛開展競賽;二是宣傳固態(tài)照明產(chǎn)品的能效和節(jié)能潛力;三是擴展競賽的范圍，將建筑照明設計納入競賽。

4.3.3 GATEWAY項目

GATEWAY項目全稱是美國能源部GATEWAY固態(tài)照明技術試點項目，目標是通過試點提供高性能通用固態(tài)照明產(chǎn)品的實際使用數(shù)據(jù)，向固態(tài)照明產(chǎn)品的潛在用戶，宣傳固態(tài)照明產(chǎn)品的性能和成本節(jié)約情況，提供的信息包括固態(tài)照明實際應用案例的能源消費量、光源輸出和布光特點、安裝和控制系統(tǒng)情況等，還包括使用者反饋意見。

GATEWAY項目團隊由三方構成:一是合適的產(chǎn)品制造商，負責提供試點產(chǎn)品，協(xié)助選擇案例源單位并負責產(chǎn)品安裝;二是使用固態(tài)照明產(chǎn)品的案例源單位，負責提供試點場地，協(xié)助安裝和測試，并且愿意配合試點項目開展參觀、攝影和公開宣傳;三是能效組織或者地方機構，負責與潛在案例源單位聯(lián)系，并協(xié)助宣傳活動。實際項目開展過程中，往往是以上的一方或者多方對LED照明投資感興趣后，主動與能源部聯(lián)系申請參加GATEWAY試點項目，例如固態(tài)照明制造商可能會發(fā)現(xiàn)合適的場所進行產(chǎn)品測試，在與場所擁有者溝通后，向能源部GATEWAY項目提交申請，申請通過后即可以開展試點工作。

GATEWAY項目試點需要滿足三條標準:一是實現(xiàn)節(jié)能;二是滿足照明需求或者改善了原有照明;三是與其他替代光源相比，提供照明的費用效益具有競爭力。

安裝固態(tài)照明產(chǎn)品后，使用者可以對其效果進行評價和測試，形成GATEWAY試點項目最終報告，相關情況通過能源部SSL項目網(wǎng)站、研討會、網(wǎng)絡、傳統(tǒng)媒體和其他相關推廣活動等多種渠道公布。

典型案例情況如下:舊金山洲際酒店 (San Francisco Intercontinental Hotel)將原有的287盞20W金鹵燈和40W PAR燈替換為6W和11W的LED照明產(chǎn)品。從初始投資看，LED燈具是原有燈具的5～7倍，但是LED燈的運行維護成本和電力消耗大大降低。通過3年的實際測量，證明LED燈的投資回收期僅為1.1年，未來隨著LED燈具成本的下降，投資回收期將進一步縮短。雖然并不是所有照明實踐案例都能快速收回投資，但是這一案例說明，在選擇燈具時，考慮全生命周期費用是非常重要的。隨著LED光源成本的進一步下降，將會出現(xiàn)越來越多投資回收期較短的案例。

4.4 支持項目領域

4.4.1 CALiPER項目

CALiPER項目全稱是商業(yè)化可用LED照明產(chǎn)品評價和報告項目(Commercially Available LED Product Evaluation and Reporting)，2006年由美國能源部啟動，通過使用工業(yè)認可的測試程序，支持代表性的通用固態(tài)照明產(chǎn)品測試，目標包括:一是向公眾提供獨立公正的產(chǎn)品性能信息;二是指導能源部固態(tài)照明研發(fā)規(guī)劃、技術試點和議程;三是根據(jù)固態(tài)照明產(chǎn)品發(fā)展情況，更新標準和測試程序。

能源部于2007財年正式啟動CALiPER項目，廣泛測試市場上各種商業(yè)化的通用照明產(chǎn)品，對其進行電子、光學和顯色性方面的測試，生產(chǎn)商會收到測試結果，并有機會進行申訴，最終的測試結果將通過紙質版本和能源部SSL項目網(wǎng)站兩種渠道進行宣傳。

CALiPER項目目前已經(jīng)獲得了許多有用的信息，例如LED燈具在關閉狀態(tài)下的能耗情況、標準化測試程序改進方案、單獨LED封裝器件性能標準等。這些信息將反饋給標準制定機構和“能效之星”項目。

4.4.2 技術信息傳播

技術信息傳播項目旨在建立一個權威公正的信息發(fā)布渠道，向市場提供客觀、廣泛可用的技術信息，讓市場了解技術的細節(jié)、優(yōu)勢和問題。包括兩個方面:

一是技術信息開發(fā)和傳播。能源部為新型固態(tài)照明產(chǎn)品市場提供高質量、客觀、不受外界影響的技術信息，幫助潛在用戶了解固態(tài)照明技術細節(jié)，從而做出更加合理的購買選擇。這些技術信息的傳播對象不單單是普通消費者，而且包括SSL照明系統(tǒng)的潛在用戶，例如設施管理者、能源管理者、照明專家等。這些技術信息通過能源部SSL項目網(wǎng)站發(fā)布，并定期更新，反映最新和最快的技術發(fā)展情況。

二是建立固態(tài)照明技術信息網(wǎng)絡 (Technical Information Network for Solid-State Lighting，TINSSL)。這一網(wǎng)絡于2007財年在已有的推廣項目基礎上建立，旨在充分利用已有信息資源，網(wǎng)絡成員包括發(fā)電企業(yè)、區(qū)域市場轉型組織、國家能源辦公室、以及其他參與能效項目的機構。該網(wǎng)絡向成員提供固態(tài)照明技術和應用信息，通過論壇的形式傳播SSL創(chuàng)新項目，幫助能源部識別SSL市場和技術方面的遇到的問題。成員每月召開一次電話會議，每季度至少召開一次集會，例如能源部SSL市場推廣研討會以及其他TINSSL成員資助的會議。網(wǎng)絡成員向能源部提供新技術信息，幫助能源部識別需要通過國家戰(zhàn)略解決的固態(tài)照明推廣面臨的問題。

4.4.3 標準和測試程序支持

能源部在2006財年啟動固態(tài)照明商業(yè)化支持項目時，還沒有SSL產(chǎn)品的工業(yè)標準和SSL通用照明產(chǎn)品測試程序。由于以上標準和測試程序對于固態(tài)照明產(chǎn)品推廣至關重要，能源部與標準化機構合作快速制定了一批標準和測試程序，并與2009年4月發(fā)布，包括:LM-79(光學測試)、LM-80(光衰測試)、C78.377(色度標準)和RP-16(固態(tài)照明定義)。目前能源部仍在支持相關標準和測試程序的制定開發(fā)。

這些標準開發(fā)的主要責任由工業(yè)標準化組織負責，例如ANSI、IESNA和UL，能源部幫助加速標準制定過程，提高標準可用性，推動有利于固態(tài)照明實現(xiàn)節(jié)能潛力最大化目標的標準和測試過程優(yōu)先出臺。能源部通過全國會議、合作協(xié)助、技術支持、測試程序開發(fā)和修訂、實驗室測試等手段，支持標準和測試程序的開發(fā)。

4.4.4 地方政府和聯(lián)邦政府合作行動

(1)地方合作行動

目前美國有大量發(fā)電廠、州立能源管理辦公室、州立研發(fā)組織和區(qū)域能效項目正在推廣新興能效技術，這些機構的資源累積起來要遠遠大于能源部自身的資源。但是這些機構和項目尚未認識到固態(tài)照明技術的巨大節(jié)能潛力。美國能源部開展地方合作行動，幫助這些機構了解和應用固態(tài)照明技術，手段包括:一是通過能源部網(wǎng)站向這些機構提供相關技術信息 (TINSSL項目)，協(xié)助組織開展合作項目;二是與地方機構合作召開固態(tài)照明技術商業(yè)化研討年會，第一屆會議在加州帕薩迪納召開 (與南加州Edison合作)，第二屆會議在波士頓召開 (與美國東北地區(qū)能效合作伙伴組織合作)，第三屆會議在波特蘭召開 (與俄勒岡能源信托和美國東北地區(qū)能效合作伙伴組織合作)。

(2)聯(lián)邦政府領導力行動

能源部推廣固態(tài)照明的重要手段是在聯(lián)邦機構中率先推動SSL產(chǎn)品應用。建筑技術項目 (BTP)與聯(lián)邦能源管理項目 (Federal Energy Management Program，F(xiàn)EMP)密切合作，開展試點工程、宣傳培訓研討會議、在FEMP會議中進行宣講、制作和傳播聯(lián)邦機構應用SSL產(chǎn)品的技術支持材料、對示范項目提供技術支持。

4.4.5 市場調研和技術評價項目

市場調研和技術評價項目的目標是通過獨立研究，提供影響固態(tài)照明推廣因素的權威研究報告。目前，能源部已經(jīng)完成了一系列市場調研和技術評估，支持能源部戰(zhàn)略決策開展和普通用戶的購買選擇。第一項調研報告是《美國緊湊型熒光燈推廣的經(jīng)驗教訓》，該研究總結了美國推廣緊湊型熒光燈的經(jīng)驗教訓，并在SSL產(chǎn)品推廣中借鑒。2009年，能源部完成了“LED燈具的節(jié)能潛力評估 (Energy Savings Estimates of Light Emitting Diodes in Niche Lighting Applications)”報告，揭示了用LED照明產(chǎn)品替換12種傳統(tǒng)照明產(chǎn)品 (白熾燈、鹵鎢燈、熒光燈、霓虹燈、HID等)的潛力，能源部還將在以下方面開展研究:一是研究OLED通用照明產(chǎn)品的早期推廣活動和市場需求;二是研究如何將固態(tài)照明技術納入LEED認證項目;三是預測美國通用照明領域使用固態(tài)照明技術的節(jié)能潛力;四是固態(tài)照明技術與傳統(tǒng)照明產(chǎn)品的生命周期分析對比，尤其關注在產(chǎn)品制造和廢棄環(huán)節(jié)有毒物質 (如汞等)向環(huán)境釋放帶來的影響;五是固態(tài)照明技術與傳統(tǒng)照明技術的成本效益比較分析。

4.4.6 技術競賽

在2007年能源獨立安全法案中，美國國會批準了L Prize競賽 (The Bright Tomorrow Lighting Prize)，設立2000萬美元獎金，授權能源部獎勵首先制造出滿足競賽要求的通用固態(tài)照明產(chǎn)品的企業(yè)。獎項設置包括:一是60W白熾燈替代產(chǎn)品 (光效超過90lm/W，功率低于10W，光通量高于900lm);二是PAR-38鹵鎢燈替代產(chǎn)品 (光效超過123lm/W，功率低于11W，光通量高于1350lm);三是21世紀燈具 (光效超過150lm/W，光通量超過1200lm)。以上所有產(chǎn)品都需要滿足顯色指數(shù) (CRI)超過90，使用壽命超過25000h以及一系列技術細節(jié)要求。

持續(xù)快速發(fā)展的LED通用照明技術顯示出遠遠超過傳統(tǒng)照明產(chǎn)品的巨大電力需求減少和節(jié)能潛力。目前的緊湊型熒光燈 (CFL)光效是白熾燈的4倍，但是由于各種原因，CFL在美國通用照明市場的滲透率只有20%，盡管CFL和HID已經(jīng)成為了目前市場上的主導燈具，但是白熾燈仍然在賓館、餐廳、小型企業(yè)、政府機構等場所廣泛應用，并在商業(yè)展示照明、便攜照明和筒燈等領域占據(jù)優(yōu)勢，這是由于白熾燈具有價格低、光通量高、顯色性好、可調光、穩(wěn)定性高、能適應不同電壓，尺寸和形狀多變等優(yōu)點。近年來，由于居民建筑中筒燈使用量的增加，白熾燈使用量在部分地區(qū)還出現(xiàn)了反彈。數(shù)年內(nèi)白光LED照明產(chǎn)品的光效將達到CFL的2倍，并克服了CFL的某些問題，例如啟動時間慢、無法調光等，但是LED照明也有其自身的缺陷和挑戰(zhàn)，目前價格偏高是主要問題。

L Prize競賽于2008年5月正式發(fā)布，由能源部負責，與加利福尼亞州的四家具有豐富照明節(jié)能項目經(jīng)驗和專家團隊的機構合作，首先開展了競賽預研究。研究結果決定將光效作為L Prize競賽的核心，同時要求不犧牲顯色性能和消費者的其他需求。競賽設定了具有挑戰(zhàn)性的能效目標，強調LED技術的節(jié)能效果。競賽戰(zhàn)略包括以下幾個方面:

一是設立具有挑戰(zhàn)性的能效目標，保證獲獎產(chǎn)品能夠帶來巨大的節(jié)能效果，同時滿足消費者對照明質量的需求;

二是在全國范圍內(nèi)廣泛邀請機構和能效項目參與，引起代表數(shù)千萬消費者和數(shù)以億計的項目資金的關注;

三是與負責政府照明采購的聯(lián)邦機構合作推廣獲獎產(chǎn)品，包括總務署 (General Services Administration，GSA)，國防后勤局 (Defense Logistics Agency)，以及聯(lián)邦能效管理項目 (FEMP);

四是擴展產(chǎn)品性能測試內(nèi)容，包括獨立光學測試、高溫條件下的長時間光通維持測試、極端條件下的產(chǎn)品壓力測試以及由L Prize合作伙伴在全國范圍內(nèi)開展的實地測試。

五是在競賽全過程開展公眾宣傳和推廣，以便使更多的照明設備制造商參與競賽，招攬更多的能效領域合作伙伴，提高合作伙伴的參與熱情，推廣獲獎產(chǎn)品及其制造商，讓更多的消費者和大宗采購者了解并購買獲獎產(chǎn)品。

2011年8月3日，美國能源部宣布飛利浦照明(北美)公司贏得了L Prize競賽60W白熾燈替代產(chǎn)品獎項。60W白熾燈是北美地區(qū)使用最為廣泛的照明產(chǎn)品之一，飛利浦的獲獎產(chǎn)品相比白熾燈節(jié)能83%，如果能夠在美國范圍內(nèi)全面推廣，每年將節(jié)約350億kWh的電力，節(jié)約39億美元費用，并減少2000萬噸二氧化碳排放。飛利浦獲得了1000萬美元的獎金，31個機構和能效項目合作伙伴將共同推廣獲獎產(chǎn)品。

4.5 戰(zhàn)略合作伙伴在固態(tài)照明商業(yè)化推廣中的作用

在固態(tài)照明商業(yè)化推廣過程中，美國能源部引入了一系列戰(zhàn)略合作伙伴。NGLIA向能源部提供商業(yè)化支持行動的咨詢服務，指出需要優(yōu)先研究的問題。IES與能源部合作制定固態(tài)照明標準，以指導幫助照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展。IALD與能源部商業(yè)化支持戰(zhàn)略項目合作，改善固態(tài)照明質量和能效。TINSSL提高用戶對固態(tài)照明技術、性能和合適應用的認同。最佳實踐案例合作伙伴提供高性能LED照明產(chǎn)品的實際使用情況，促進推廣。

5 美國固態(tài)照明發(fā)展戰(zhàn)略對我國的啟示

5.1 靈活的戰(zhàn)略機制更加適應固態(tài)照明快速發(fā)展的特點

固態(tài)照明技術是一項正在快速發(fā)展中的技術，涉及到基礎科學研究、核心技術研發(fā)、產(chǎn)品開發(fā)和制造技術研發(fā)等多個方面，新問題新挑戰(zhàn)層出不窮。針對這種特點，美國在固態(tài)照明發(fā)展戰(zhàn)略的制定過程中始終注重根據(jù)技術進步和市場變化情況及時補充完善戰(zhàn)略。

一是注重從多渠道收集最新動態(tài)。美國能源部建立了技術信息網(wǎng)絡TINSSL，廣泛吸收企業(yè)、研究機構、能效項目等合作伙伴，通過每月一次的電話會議和每季度舉辦的研討會等形式，不斷追蹤最新的固態(tài)照明技術發(fā)展動向，提出最新的戰(zhàn)略重點和應對措施。

二是每年召開工作組會議對美國固態(tài)照明研發(fā)中長期規(guī)劃進行更新。每年第一季度能源部都會邀請企業(yè)界人士和專家召開專題研討會，根據(jù)新收集到的技術進步信息和市場變化，討論下一年的優(yōu)先任務，更新固態(tài)照明發(fā)展現(xiàn)狀，調整規(guī)劃目標。例如，2010年美國市場上LED零售價格約為50美元/klm，相當于2009年規(guī)劃預測的2012年價格水平，因此在2011年的規(guī)劃修訂中，調高了LED照明產(chǎn)品市場價格的下降預期。

5.2 科學推廣固態(tài)照明產(chǎn)品

5.2.1 重視標準引導作用

固態(tài)照明作為一項革命性的照明技術，與傳統(tǒng)照明的發(fā)光原理和光源特征存在本質差異，美國在發(fā)展固態(tài)照明時特別重視加快標準和測試程序的制定:一是通過標準制定，淘汰劣質產(chǎn)品，推廣優(yōu)質產(chǎn)品，建立完善市場機制，提高消費者對固態(tài)照明的認可度;二是通過標準制定，解決固態(tài)照明發(fā)展中出現(xiàn)的問題，引導企業(yè)改善產(chǎn)品質量，并根據(jù)消費者反饋解決新出現(xiàn)的問題從而加快推廣 (例如目前消費者認為大功率LED照明產(chǎn)品存在眩光問題，“能效之星”固態(tài)照明標準在修訂中就考慮納入減少眩光的要求);三是通過標準加快固態(tài)照明產(chǎn)品的模塊化和標準化，從而擴大生產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本，更好支持產(chǎn)品推廣。

5.2.2 重視試點示范效應

美國特別注重通過各種試點示范以及競賽等推廣活動，宣傳先進的固態(tài)照明技術:一是GATEWAY示范項目，通過公布實際節(jié)能效果和用戶反饋、開放示范場所供公眾參觀等手段，向消費者宣傳應用SSL產(chǎn)品的成功案例，引導消費者購買先進的SSL產(chǎn)品。二是Lighting Facts項目，在能源部網(wǎng)站上設立信息公開渠道，發(fā)布權威公正的LED照明產(chǎn)品檢測報告，杜絕商家的虛假宣傳，幫助消費者了解產(chǎn)品;三是設立L Prize競賽，通過物質獎勵和大力宣傳，向消費者推薦照明性能相近、節(jié)能效果顯著、可直接替換白熾燈照明產(chǎn)品的LED通用照明產(chǎn)品，極大的推動了固態(tài)照明推廣。

5.2.3 重視整合多方資源

美國能源部特別注重整合多方資源共同推進固態(tài)照明產(chǎn)品推廣。一是與聯(lián)邦政府采購部門合作，積極向其提供最新的固態(tài)照明技術應用案例、節(jié)能效果、效用效益分析等信息，推動政府采購中盡快納入固態(tài)照明產(chǎn)品，尤其是推廣L Prize獲獎產(chǎn)品;二是與地方政府合作，推動各地在其能效項目中考慮固態(tài)照明產(chǎn)品;三是與LEED認證等機構合作，幫助建筑設計人員和照明設計師等盡快認識具有全新特性的固態(tài)照明技術和產(chǎn)品，促進先進固態(tài)照明整體設計方案出臺。

5.3 美國固態(tài)照明推廣的最新動向

5.3.1 部分地區(qū)開始補貼推廣固態(tài)照明產(chǎn)品

近兩年來LED照明產(chǎn)品的成本下降速度高于預期，2011年美國的暖白光通用LED照明產(chǎn)品的價格已經(jīng)下降至30美元/klm，相比傳統(tǒng)照明產(chǎn)品已經(jīng)具備了價格競爭力，且L Prize競賽等戰(zhàn)略推動產(chǎn)品性能尤其是顯色性能全面提升，逐步打消了消費者對LED照明產(chǎn)品照明質量差的印象。根據(jù)2012年4月最新更新的美國固態(tài)照明中長期規(guī)劃，美國部分地區(qū)已經(jīng)開始補貼推廣固態(tài)照明產(chǎn)品，同時美國積極向政府采購和大宗采購項目提供固態(tài)照明產(chǎn)品技術支持，鼓勵其采用LED照明產(chǎn)品。

5.3.2 固態(tài)照明研發(fā)戰(zhàn)略重點有所調整

根據(jù)2012年4月最新更新的美國固態(tài)照明中長期規(guī)劃，2012年美國固態(tài)照明研發(fā)戰(zhàn)略出現(xiàn)了兩方面的調整。

從研發(fā)資金投入環(huán)節(jié)上看，美國在制造技術研發(fā)的資金投入量和比重有所上升，而產(chǎn)品開發(fā)的資金投入量和比重下降，核心技術研發(fā)的資金投入和比重基本持平。原因可能包括兩方面:一是美國認為目前LED通用照明產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)了較為成熟的可以開始廣泛推廣的產(chǎn)品 (如飛利浦獲得L Prize的替換60W白熾燈的LED通用照明產(chǎn)品)，因此下一步的工作重點轉向加快制造技術研發(fā)，從而降低制造成本，加快市場推廣以實現(xiàn)節(jié)能;二是美國認為當前熒光粉混光模式的LED光效提高速度已經(jīng)開始放緩，下一階段LED照明光效提高的突破方向是三原色直接混色模式及Hybrid混光模式，因此需要加強核心技術研發(fā)。

從投資領域上看，雖然研發(fā)資金投入總量有所減少，但是OLED領域的研發(fā)資金投入量不降反增，其投資額和比重都明顯上升。這可能是由于近兩年來OLED技術成本下降快于LED技術，實用化和商業(yè)化前景看好，且OLED技術作為平面光源，具有優(yōu)良特性和巨大的應用潛力，因此美國開始重視OLED的技術研發(fā)和技術儲備。

［1］U.S.Depart of Energy.Solid-State LightingResearch and Development: Multi-YearProgram Plan April 2012.http://apps1.eere.energy.gov/buildings/publications/pdfs/ssl/ssl_mypp2012_web.pdf.April 2012.

［2］U.S.Depart of Energy.Solid-State Lighting Research and Development:Multi-Year Program Plan March 2011.http://apps1.eere.energy.gov/buildings/publications/pdfs/ssl/ssl_manuf-roadmap_july2011.pdf.March 2011.

［3］U.S.Depart of Energy.Solid-State Lighting Research and Development:Manufacturing Roadmap July 2011.http://apps1.eere.energy.gov/buildings/publications/pdfs/ssl/ssl_manuf-roadmap_july2011.pdf.July 2011.

［4］U.S.Depart of Energy.5-Year SSL Commercialization Support Plan FY09 through FY13.http://www1.eere.energy.gov/buildings/ssl/pdfs/ssl_5year-plan_09～ 13.pdf.May 2009.

［5］U.S.DepartofEnergy.GATEWAY Demonstrations Showcase SSL Product Performance.http://apps1.eere.energy.gov/buildings/publications/pdfs/ssl/gateway_jan2012_factsheet.pdf.Jan 2012.

［6］U.S.Depart of Energy.CALiPER Program Supports Unbiased Testing， Promotes Consumer Confidence.http://apps1.eere.energy.gov/buildings/publications/pdfs/ssl/caliper_jan2012_factsheet.pdf.Jan 2012.

［7］U.S.Depart of Energy.DOE Announces Philips as First Winner of the L Prize Competition.http://www.lightingprize.org/philips-winner.stm.August 3，2011.

［8］U.S.Depart of Energy.Demonstration Assessmentof Light-Emitting Diode(LED)Retrofit LampsHost Site:InterContinental Hotel， San Francisco， California.http://apps1.eere.energy.gov/buildings/publications/pdfs/ssl/gateway_intercontinental-hotel.pdf.Jan 2012.