照明の進化: 白熱灯から LED へ
白熱電球は電気を利用できる人々の生活と仕事に革命をもたらしましたが、その非効率性は{0}}ほとんどのエネルギーを熱として浪費する-ため、1970 年代のオイルショックまで疑問視されませんでした。これに応じて、政府はエネルギー効率を推進し、フィリップスやオスラムなどの業界リーダーは、無駄な電球を段階的に廃止する法律に裏付けられた代替品に多額の投資を行いました。
最初の代替品はコンパクト型蛍光灯 (CFL) で、従来の白熱灯よりもエネルギー効率が 5 倍高く、{0}}しかし、消費者はそのきつい青白い輝きと、ウォームアップの遅さ-を嫌いました。ハロゲン電球は一時的に代替品として使用されましたが、白熱電球よりもわずかに効率が向上しただけでした。その後、LED がゲームチェンジャーとして登場しました。-
LED は、急速な普及と炭素排出量の削減に大きな可能性を秘めています。瞬時に光を生成し、自然光の色のスペクトルに一致し、エネルギーの最大 95% を熱として浪費する白熱灯とは異なり、発生する熱は最小限に抑えられます。{1}}アメリカの企業フェアチャイルド オプトエレクトロニクスは、1970 年代には早くも LED 製品を発売しましたが、LED は数十年間、高価なニッチ商品のままでした。 2000 年になって、先進国と発展途上国の両方が最低性能/効率基準を設定し、非効率な電球を段階的に廃止するという確固たる期限を定め、販売がゆっくりと低エネルギーの選択肢に移行しました。-
当然のことながら、政策、経済、エネルギーアクセスに大きな違いがあるため、LED 導入の速度と規模は国によって異なります。 2015 年になっても、多くの消費者は依然として従来の電球に固執しており、ハロゲン/白熱電球の代替品は不適切であると考えていました。しかし、近年では目覚ましい改善がもたらされていますLED品質で、デザイン、価格、機能性が高く、急速な普及に拍車をかけています。現在、LED のコストは \\(2–\\)5 で、エネルギー使用量は白熱灯 (ハロゲンを含む) より 90%、古い蛍光灯より 60% 少なくなります。 2019 年までに、世界の照明売上高の約 46% を占めるようになり、2018 年の 37% から増加しました。
政府による LED 採用の推進
政府主導により、{0}効率の悪い電球-LED 成長の鍵-を段階的に廃止する動きが 2005 年にブラジルとベネズエラで始まりました。 EU、オーストラリア、スイスは、2009 年に独自の段階的廃止に踏み切りました。現在、ほとんどの政府や企業は、コストとエネルギー節約の利点を生かして LED の使用を促進する政策をとっています。-米国は2007年に非効率な電球の段階的廃止を開始し（ただし、トランプ政権は2019年にこれを停止した）、EU指令により2021年後半までに白熱電球とハロゲン電球の販売を終了することになっている。
LED の成長のより広範な関連性
LED は、強力で介入主義的な政府政策が非効率で無駄な製品をいかに排除できるかを示しています。そのような政策がなければ、業界は時代遅れの照明技術を放棄する動機を失うでしょう。重要なのは、この法律は通常、業界がソリューションを開発できるようにする特定のテクノロジーではなく、効率要件に焦点を当てていることです。-その結果、ハロゲンと白熱灯は着実に減少し、企業と消費者の両方にコスト削減をもたらしました。
LED はすでに照明の総エネルギー使用量を削減しています。2018 年、照明は世界のエネルギー消費の約 13% を占めていましたが、現在の導入率では、これは 2030 年までに 8% に低下すると予想されています。しかし、エネルギー効率は新しい再生可能技術の影に隠れがちであり、継続的なサポートが必要です。 IEA は、世界のエネルギー効率の向上は 2015 年以降鈍化しているものの、総エネルギー使用量を削減するには依然として効率が重要であると指摘しています。
現在、照明は世界の電力需要の 13%、世界の年間炭素排出量の 5% を占めています (ちなみに、国際海運による排出量は 1.7%)。照明関連の排出量を削減できる可能性はまだ大きくあります。-世界的に高効率 LED に切り替えれば、CO₂ を 14 億トン削減でき、1,250 か所の発電所を新設する必要がなくなり、-二酸化炭素削減と大気の質にとって大きなメリットとなるとの試算もあります。-
LED は、大胆なビジネス上の意思決定がいかに迅速に成果を上げるかを強調します。メーカーはリスクを冒して非効率な照明から LED に移行しました。 2006 年、フィリップス ライティング-は売上の 3 分の 2 近くを白熱灯から得ていました--。代わりに LED の生産を拡大することを決定しました。この急進的な動きは社内や株主からの強い反対に遭いましたが、成功しました。現在は Signify と名づけられたこの企業は、世界トップ 5 の LED メーカーに数えられ、年間売上高は約 60 億ポンドです。
さらに、照明の変更は、二酸化炭素排出量を削減するための個人の行動の重要性を強調します。たとえ小さな選択であっても、それが何十億人もの人々に繰り返されると、環境と経済に大きな影響を及ぼします。貯蓄を消費者に還元することは、資本主義システムの変化を促進するのに役立ちます。 LED は効率性と環境上のメリットを超えて、消費者のお金を節約します。米国エネルギー省は、LED によって 2025 年までに国内の照明エネルギー使用量が 29% 削減され、家庭の電気代が最大 800 億ポンド節約される可能性があると推定しています。英国では、家庭用 LED の普及により、光熱費が 20 億ポンド削減され、800 万トンの二酸化炭素排出が防止されます。英国では LED に切り替えるための初期投資はわずか 3 ～ 4 か月で回収され、完全導入により各家庭は年間最大 40 ポンドを節約できる可能性があります。
コンテキストと背景
電球の起源は、ボルタより前の 1761 年に遡ります。-エベネザー キナースリーが熱線による白熱を実証したときです。しかし、トーマス アルバ エジソンが 2 世紀近くにわたって市場を独占することになる電球の特許を取得したのは 1879 年のことでした。彼は他の発明者から特許を巧みに購入して、実用的な製品を開発しました。
白熱電球は、電気を使う人々の生活と仕事を変えました。 19 世紀と 20 世紀のその優位性は、競争の欠如とコストの低下によってもたらされました。エジソンの有名な言葉にあるように、「ろうそくを燃やすことができるのは金持ちだけだ」。 20 世紀までに、人工光の使用は 18 世紀の 10 万倍に増加しました。
ただし、効率的で長寿命の電球を開発するのは簡単ではありませんでした。{0} 1920年代、「Phoebus」と呼ばれるメーカーカルテル（オスラム、フィリップス、GEの子会社を含む）が共謀して、以前より寿命の短い電球を製造した。
-21 世紀へ早送りします。LED の圧倒的な優位性が明らかになると、LED への移行は驚くほど物議を醸しました。-しかし、大幅なエネルギー節約の期待が勝ちました。 LED支持者が期待していたよりも市場への普及が遅かったため、政府は導入を加速し、LED生産を拡大し、非効率な電球を段階的に廃止するために介入した。政府には追加のインセンティブがあり、公共照明の費用が地方自治体の予算の大部分を占めていました。たとえば、公共照明は米国の議会の電気料金の 20 ～ 40% を占めています。
期待通り、厳格な政府の法律と効率基準により LED の価格が下がり、数十億ドルで買えるようになり、市場シェアが拡大しました。 20年以上にわたり、LED電球コストは 20 倍以上下がり、光束 (照明の質) は 40 倍向上しました。これは消費者のお金を節約しただけでなく、政府による炭素排出量の削減にも役立ちました。
たとえばインドでは、LED 市場が 5 年間で 130 倍に成長しました。2014 年の年間販売量は 500 万個でしたが、2018 年には 6 億 7,000 万個になりました。LED は現在、年間 30 テラワット時間のエネルギーを節約しています。これはインドの 2,800 万世帯またはデンマーク全土に 1 年間電力を供給するのに十分な量です。同じ期間に、LED 電球の価格は 2014 年の約 4.50 ポンドから 2019 年の 0.78 ポンドに下がりました。また、多くの地域で送電網が不足しているインドでは、LED によって太陽光発電の家庭用照明がより安く、より効率的になりました。
インドのような暑い気候では、LED には建物を涼しく保つという追加の利点があります。白熱灯はエネルギーの 95% を熱として浪費するため、すでに暑い気候では空間が不快になります。{2}}多くの場合、非効率で汚染の原因となるエアコンに依存せざるを得ません。対照的に、LED は熱としてのエネルギーの損失がほとんどないため、人や空間の不要な加熱を防ぎます。
LED の優位性を実現する要因
LED 成長の主な要因はコストの低下でした。照明製造における革新と大規模生産のおかげで、LED の価格は数十年にわたって急落しました。- LED が英国で初めて発売されたとき、消費者は電球 1 個あたり最大 9 ポンドを支払いました。-現在では考えられないことですが、1 ポンドの LED が一般的でした。価格は非常に急速に下落したため、電球の価格がわずか 1 年で 1 ポンド安くなる可能性がありました。
この価格下落は 2 つの方法で LED の成長を促進しました。1 つは、現在の価格によりほぼすべての消費者が LED を利用できるようになり、売上と普及率が向上したことです。次に、コストが低いと投資収益率 (ROI) が短くなり、3 ～ 4 か月かかるとの試算もあります。場合によっては、ROI が 525% に達することもありますが、これは使用量や電気代などの変数によって異なります。
効率、品質、段階的廃止に関する明確な政府の法律とガイダンスも大きな役割を果たしました。{0}} LED の普及を促進するために、世界中の政府は最低品質基準や効率基準などの措置を導入しました。これらの政策により、非効率な電球を段階的に廃止し、製造を LED に移行し、コストを迅速に削減するために必要な規模を作り出しました。 EUの規則によれば、2021年が英国で白熱電球とハロゲン電球が販売される最後の年になる可能性がある。
利用可能なコスト削減技術に対する消費者の需要の高まりにより、LED もサポートされました。{0}電球を使用すると、専門的な知識や多額の投資を必要とせずに、消費量を削減し（寿命の短い電球を交換することで）、排出量を削減できます。-ハロゲンと比較して、LED はコスト面で優れています。ハロゲンの寿命は約 2,000 時間（平均使用期間約 2 年）であるのに対し、LED の寿命は 25,000 時間であり、-長期的な節約と無駄の削減を実現します。- LED を完全に導入すると、平均的な世帯は年間 40 ポンド節約できます。消費者、企業、政府にとっては、-LED 価格の低下と相まって-この節約により LED がデフォルトの選択肢になります。
範囲と証拠
アメリカの企業フェアチャイルド オプトエレクトロニクスは 1970 年代に LED 製品を発売しましたが、LED は数十年にわたって高価なニッチ商品でした。
2006 年、フィリップス ライティング (当時、売上の約 2/3 を白熱灯から得ていた) は、大規模な LED 生産に移行しました。現在は Signify と名付けられ、年間売上高約 60 億ポンドを誇る世界トップ 5 の LED メーカーです。
LED は最大 25,000 時間持続し、消費者に長期的な節約をもたらします。-
ブラジルとベネズエラは2005年に非効率な電球の段階的廃止を開始した。 2009年にはEU、オーストラリア、スイスが続いた。
米国は 2007 年に段階的廃止を開始しました（2019 年にトランプ政権により停止されました）。{2}
2018 年、照明は世界の電力使用量の約 13%、世界の年間炭素排出量の 5% を占めていました。
現在、LED のコストは \\(2–\\)5 で、エネルギー使用量は白熱灯 (ハロゲンを含む) より 90%、古い蛍光灯より 60% 少なくなります。
LED 売上高は、2018 年の世界の照明売上高の 37% から、2019 年には 46% に増加しました。
ほとんどの政府や企業は、コストとエネルギーの節約を目的として LED の使用を促進する政策を行っています。
EUの指令により、白熱灯とハロゲンランプの販売は2021年までに終了する予定だ。
世界全体で高効率 LED に切り替えれば、CO₂ を 14 億トン削減でき、1,250 か所の新たな発電所を回避できる可能性があります。{0}
米国エネルギー省は、LED により 2025 年までに国内の照明エネルギー使用量が 29% 削減され、家庭で最大 800 億ポンドを節約できると推定しています。
英国では、家庭用 LED の普及により、光熱費が 20 億ポンド削減され、800 万トンの二酸化炭素排出が防止されます。
LED を完全に導入すると、英国の平均的な家庭は年間最大 40 ポンド節約できます。
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