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LED农业照明大规模应用任重道远

2016-03-25 09:53:23 来源:中国半导体照明网

【大比特导读】2016年是“十三五”规划的开局之年,LED作为战略性的新兴产业将承载大量关注度。今年产业发展将延续2015年的增长态势,LED照明将由替代向按需照明和超越照明迈进,在智能照明、植物照明、健康医疗等细分领域具有极大的市场价值。

3月23日,由国家半导体照明工程研发及产业联盟、第三代半导体技术产业创新战略联盟主办,北京麦肯桥新材料生产力促进中心有限公司、北京国联万众半导体科技有限公司联合承办的“LED与现代农业发展技术”沙龙在北京·中科院半导体研究所学术报告厅举行。众多专家齐聚冀望通过本次沙龙,充分研讨上下游的合作需求与技术、经济可行性,联合推进跨界的技术集成解决方案及示范应用。

2016年是“十三五”规划的开局之年,LED作为战略性的新兴产业将承载大量关注度。今年产业发展将延续2015年的增长态势,LED照明将由替代向按需照明和超越照明迈进,在智能照明、植物照明、健康医疗等细分领域具有极大的市场价值。“十三五”国家重点研发计划重点专项中已将“面向健康医疗和农业的系统集成技术与应用示范”列为重要内容。

 

中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所研究员 杨其长

LED农业照明需求迫切 前景可期

在会上,中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所研究员杨其长分享《半导体光源现代农业应用进展》主题报告。他指出,现代农业几乎所有领域都与人工光有密切关系!尤其在种植业(设施园艺、都市农业等)、畜禽养殖业(设施养殖)、水产业(设施养殖、诱鱼等)、种植业(露地生产,植保诱虫等)、其他(食用菌、微藻等)对人工光源需求迫切。

 

 

对于传统人工光源和LED光源的对比,杨其长表示,传统人工光源儒高压钠灯、荧光灯等,能耗高,光效低;可控性差,光质与光强难以调控。并且,光谱与植物光合需求差距较大。基于植物光合需求 (光谱集中在400~500nm蓝光与600~ 700nm红光区域)的高效节能光源,一直是植物照明追求的目标。而LED人工光源,单色光可组合、节能、冷光源、可控性好、寿命长,优势明显,为现代农业应用提供了机会。

据统计,仅LED植物生长灯在全球仅2017年预计市场就有3亿美元左右。而中国LED农业市场目前设施园艺面积6000万亩,其中约4500万亩需要补光光源2000-2500亿元以上;植物(苗)工厂100万平方米以上、植物组培2000万平方米、食用菌、微藻等灯具需求在5亿只以上;设施畜禽与水产养殖灯具需求4000万只以上;植保诱虫等,据研究,每个灯具诱虫面积在15-20亩,中国18亿亩耕地(不包括园地1481万公顷、林地25395万公顷、草地28731万公顷),诱虫灯需求9000万只以上;城市农业等(垂直农场、社区农业、家庭种植)。总体预估,LED农业市场理想估值总规模在4000-4500亿元以上。

半导体光源农业应用仍面临三大瓶颈

虽然,LED光源优势明显,但在农业领域的应用与推广仍面临三大瓶颈。杨其长表示,第一,成本。人工光LED成本已大幅下降,与荧光灯相比已具备一定优势,但一次投资偏高;补光LED成本仍较高,与高压钠灯比较缺乏竞争优势(补光7公顷温室 LED590万欧元,高压钠灯30-40万欧元)。

第二,技术。我国基础研究薄弱:光配方研究缺乏、分子机制不清楚、机理研究停留在宏观层面;LED专用灯具及节能控制技术研发缺乏;农业LED研究人才(科教单位、企业层面)极度匮乏。

第三,产业。产业化与标准化水平低,市场规模难以拓展;专门致力于农业LED专用灯具开发的企业不多,兼业较多,规模小,难以与国际巨头竞争;国家对农业LED补贴政策(如农机补贴)缺乏。

半导体光源农业应用及推广建议

对于,LED光源在农业照明领域的应用和推广,杨其长提出三点建议:首先,基于LED农业应用的基础研究亟待深入。基于大数据的LED农业应用光配方研究:针对农业(植物、动物(畜禽、水产)、植保、菌藻类等)特定需求,加大光生物学的基础研究,构建动植物高效生产的‘光配方’数据库。

其次,要加强农用LED灯具及智能控制关键技术研发。以光配方为基础的农业(植物、动物(畜禽、水产)、植保、菌藻类等)LED光源专用灯具的研发;以农业最佳光需求为目标的LED光源光环境智能调控技术研制,尤其是以节能为核心的智能控制技术与装备研发;LED光源农业控制成本的技术创新(针对农业需求,以实用为原则),让农业企业、农民能用得起。

第三,要加大农业LED应用示范及产业扶持力度。建立一批LED农业应用大型综合示范工程;扶持壮大一批农业(植物、动物(畜禽、水产)、植保、菌藻类等)专用LED光源生产企业;构建有效的农业LED光源补贴政策,尽快使农业光源进入农机补贴名录;积极实施走出去战略,借助于“一带一路”战略以低成本优势拓展国际市场。

 

“LED与现代农业发展技术”沙龙现场


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