В сентябре природа радует нас яркими красками листвы на деревьях. События, которые происходили в электротехнической отрасли в прошедшем месяце также были яркими как в переносном, так и в самом прямом смысле.
Рассказ начнем с выставки Interlight Russia/Intelligent Building Russia-2019, прошедшей в столичном «Экспоцентре» с 14 по 17 сентября. Как уже заметили внимательные читатели, изменились название (добавилось упоминание об интеллектуальном здании) и сроки проведения (ранее она проходила в ноябре) выставки. Неизменным, впрочем, остался глобальный партнер — немецкая компания Messe Frankfurt, проводящая выставку аналогичной тематики Light+Building во Франкфурте-на Майне.
С чем связаны такие перемены? Изменение сроков проведения мероприятия комментировать сложно, скорее всего, это лежит в плоскости выставочного бизнеса, на чем наше издание не специализируется. А вот смещение акцентов в сторону «умного здания» лежит в русле современных тенденций развития светотехнической индустрии. С конца 2000-х годов шла битва между осветительными светодиодами и традиционными источниками света. Причем битвы разворачивались по двум направлениям: светоотдача (т. е. уменьшение потребляемой мощности при том же световом потоке) и срок службы.
Теперь же светодиоды по светоотдаче однозначно победили большинство конкурентов, но дальнейший рост данного параметра сдерживается физическими ограничениями. Что же касается срока службы... Выяснилось, что потребителю даже 50 тыс. часов работы лампы или светильника обычно много. Он лучше купить что-нибудь с заявленным сроком службы в 15 тыс. часов (а то и меньше), но чтобы было подешевле. На все это наложился демпинг на рынке светотехники, который особенно наглядно проявляется в России. Поэтому индустрия ищет другие пути повышения добавленной стоимости изделий. Наиболее перспективным является так называемое «умное освещение».
Переход на светодиоды позволил реализовать новые подходы, связанные с цифровым управлением освещением. Их световой поток можно менять в пределах от 0% до 100% от максимальной величины. Также появилась возможность плавно менять цветовой оттенок. Наконец, в отличие от ранее имевшихся источников света, светодиоды можно практически сколько угодно раз включать-выключать и они от этого не изнашиваются. Все это можно использовать как для экономии электроэнергии («умная» система сама определяет, где в данный момент в здании уменьшить освещенность без ущерба для комфорта и безопасности), так и для создания так называемого биодинамического освещения, когда оттенок и уровень освещенности помогают человеку в настройке его биологических ритмов.
К сожалению, добавление слова Intelligent Building не привело к кардинальному изменению структуры выставки. Да, стенды нескольких компаний были объединены в экспозицию «умного здания», но в целом прирост экспонатов, относящихся к системам интеллектуального управления освещения, носил скорее эволюционный характер. Такими же темпами прирост происходил и в предыдущие годы. Для сравнения, на немецкой выставке Light+Building под тематику «умного здания» отведены отдельные павильоны. Впрочем, не будем судить строго — на нашей выставке тема «умного здания» стала одной из основных совсем недавно, если дальше будут двигаться в том же направлении, проблемы будут решены.
В числе других недостатков выставки Interlight Russia/Intelligent Building Russia-2019 относительно немецкого аналога можно отметить почти полное отсутствие автомобильной светотехники — она в нашей стране традиционно демонстрируется на автомобильных выставках. В то же время, именно в автомобилях сейчас появляются самые интересные инновации: OLED нового поколения, лазерное освещение и т. п.
А вот за что можно похвалить организаторов Interlight Russia/Intelligent Building Russia-2019, так это за превосходную экспозицию уличного освещения на открытом воздухе. За рубежом на выставках уличные светильники давно уже демонстрируют «в естественной среде обитания», ранее на Interlight были единичные случаи таких демонстраций, теперь же была полноценная экспозиция.
Interlight Russia/Intelligent Building Russia 2019 в очередной раз показала, что, по крайней мере, в светотехнике Китай перешел от копирования западных решений к разработке собственных инновационных технологий. Как минимум две наиболее инновационные разработки, представленные на выставке, а, именно, агротехнический светильник с плавной регулировкой спектра излучения и светодиодная филаментная лампа с использованием графена, относились именно к китайскому павильону. Впрочем, обе новинки еще требуют анализа, как конкретно были реализованы инновации и насколько они реально могут быть полезны. Этому будут посвящены материалы рубрики «Сила света» в ближайших номерах журнала «Электротехнический рынок».
В рамках выставки прошло ставшее уже традиционным мероприятие для специалистов под названием LED Forum. «Умное освещение» стало одной из основных тем, по которым были развернуты оживленные дискуссии. Другой важный тренд, обсуждавшийся на форуме — ориентация при проектировании освещения на психологические особенности людей. Это особенно важно для торгового освещения.
Неожиданное выступление Трампа
Пока в Москве демонстрировались инновационные светодиодные системы освещения, американский президент высказался в поддержку старых добрых ламп накаливания. На выступлении в городе Балтиморе 14 сентября Трамп пожаловался на оранжевый оттенок своего лица, который, по его мнению, всегда получается из-за освещения его энергосберегающими лампами (впрочем, он не уточнил, какими именно — компактными люминесцентными или же светодиодными). Незадолго до этого выступления Министерство энергетики США отменило решение предыдущей американской администрации, возглавляемой Бараком Обамой, о полном отказе от ламп накаливания в США к 1 января 2020 г. Впрочем, по мнению экспертов, оттенок кожи лица Трампа отчасти определяется его природными особенностями, отчасти — посещением солярия и использованием автозагара.
Поведение Трампа в вопросах внедрения энергосберегающего освещения можно отнести к его стремлению подыгрывать мнению простых людей, которые зачастую не понимают, почему надо переходить на другие, более дорогие источники света. Кроме этого, нельзя сбрасывать со счетов необходимость противопоставить свою политику прежней, проводимой Обамой, даже в таких мелочах. Но, скорее всего, дело в торговом противостоянии с Китаем. Ведь именно Китай лидирует в производстве компактных люминесцентных и светодиодных ламп. Производство ламп накаливания еще сохранилось в США. Кроме этого, снижение энергопотребления за счет внедрения светодиодных ламп неизбежно приводит к сокращению рабочих мест на американских электростанциях и появлению новых рабочих мест в Китае, что идет вразрез с политикой Трампа.
В России пока действует запрет только для ламп накаливания мощностью 100 Вт и выше. Планировавшийся ранее запрет на лампы накаливания мощностью 60 и 75 Вт перенесен на неопределенный срок.
Алюминий вместо лития
В возможных торговых войнах с США у Китая есть мощное оружие. Именно на территории Китая находятся основные мировые месторождения лития. Достаточно ввести эмбарго на вывод и... как тебе такое, Илон Маск? Но зависимость от одной страны — лишь один из недостатков литий-ионных батарей, причем не самый серьезный. Литий является очень токсичным материалом, при производстве и утилизации аккумуляторов загрязняется окружающая среда.
В сентябре ученые из Чалмерского технологического университета (Швеция) и Национального института химии (Словения) опубликовали результаты исследований по созданию аккумуляторов на основе алюминия, которые должны в перспективе заменить литиевые. Принцип алюминиевых аккумуляторов уже давно известен. Ранние реализации данного принципа предусматривали использование алюминиевого анода и графитового катода. Но относительно большое сопротивление графита ограничивает нагрузочную способность таких аккумуляторов. Инновация заключается в замене графита на органический наноструктурированный материал anthraquinone.
Такие аккумуляторы уже могут отдавать в нагрузку значительную мощность. Правда, пока опытные образцы алюминиевых аккумуляторов обладают одним недостатком — плотность энергии в них вдвое меньше, чем в литиевых аккумуляторах. То есть при той же емкости объем аккумулятора будет вдвое больше. Но это не является принципиальным недостатком данной технологии, просто еще не отлажен процесс производства алюминиевых АКБ. При совершенствовании их производства теоретически можно достичь тех же параметров, что и у литиевых аналогов.
Lamborgini делает ставку на суперконденсаторы
Тем не менее, параллельно с совершенствованием аккумуляторов развивается технология суперконденсаторов, позволяющая хранить электрическую энергию без ее преобразования в химическую и обратно. Итальянский автомобильный бренд Lamborgini, известный своими инновациями, уже несколько лет ведет совместно с Массачусетским технологическим институтом (США) исследования в области применения суперконденсаторов в автомобилях. В 2017 г. был создан концепт электромобиля на суперконденсаторах, но до серийного выпуска его довести и по сей день не удалось.
Более перспективным оказалось использование суперконденсаторов в гибридном автомобиле. Там оказывается важным такое их преимущество, как способность быстро отдать большое количество энергии. В сентябре был представлен гибридный автомобиль Lamborgini V12 Sian, который уже будет выпускаться серийно. Суперконденсаторы в нем используются для накопления энергии, чтобы отдавать её, если нужно быстро увеличить скорость. Так, благодаря суперконденсаторам, автомобиль с места за 3 с разгоняется до 96 км/ч. Это — лучший результат среди автомобилей марки Lamborgini за всю историю их выпуска. Максимальная же скорость автомобиля достигает 347 км/ч. Правда, и стоит такой суперкар немало — $ 2 млн.
При этом руководство Lamborgini подтверждает, что стратегической целью бренда по-прежнему является создание электромобиля, в котором энергия накапливалась бы только в суперконденсаторах. О конкретных сроках выпуска такого электромобиля пока не сообщается. Но ясно, что речь идет об отдаленном будущем.
