LED演變得已不再是簡(jiǎn)單的照明,如LED在植物照明領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸被提上了議事日程。十八屆五中全會(huì)指出,“要大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式,走產(chǎn)出高效、產(chǎn)品安全、資源節(jié)約、環(huán)境友好的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化道路。”行業(yè)人士解讀,從高產(chǎn)到高效,科技興農(nóng)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)必由之路。除信息化之外,“十三五”規(guī)劃可能涉及的現(xiàn)代裝備、現(xiàn)代育種科技等都是未來重點(diǎn)扶持的方向。
據(jù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,我國植物照明燈具2015年Q1的總出口額為713萬美元,與2014年Q1出口額基本持平。其中,傳統(tǒng)植物照明燈具的出口額為376萬美元,同比增長-11%,LED植物照明燈具的出口額為337萬美元,同比增長16.6%。2011年至2014年植物照明燈具的出口總額一直在上升,2014年出口總額為241萬美元,較2013年同比增長58%,是2012年的3倍左右。
在照明市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)劇烈,環(huán)保健康問題日益突出的背景下,植物照明應(yīng)用逐漸成為LED發(fā)展的方向之一。據(jù)了解,近幾年,國際照明巨頭也已經(jīng)著手布局LED植物照明業(yè)務(wù),這對(duì)整個(gè)植物照明產(chǎn)業(yè)將起到積極的推動(dòng)作用。
植物照明“錢途”無量
——以臺(tái)灣工研院LED光源應(yīng)用研究成果為例
運(yùn)用科技協(xié)助高經(jīng)濟(jì)作物是農(nóng)業(yè)新趨勢(shì),尤其是將LED光源應(yīng)用在植物成長方面,更是近年來的重大突破。臺(tái)灣地區(qū)工研院發(fā)現(xiàn)以LED燈取代白熾燈作為農(nóng)作物的夜間照明,可以解決光照不足所造成的產(chǎn)量問題,也能夠達(dá)到節(jié)能省電的效益,增加農(nóng)民收益。
臺(tái)工研院發(fā)展“智慧溫室”,運(yùn)用智慧LED光照調(diào)控技術(shù)種植有機(jī)蘆筍,并導(dǎo)入IoT種植環(huán)境自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng),可以每日自動(dòng)量測(cè)室內(nèi)的光照度、空氣及土壤溫度、濕度、電導(dǎo)度等資料,并透過相關(guān)數(shù)據(jù)分析調(diào)控LED燈具的光量輸出,創(chuàng)造最佳的蘆筍種植光環(huán)境。
目前已證實(shí)透過LED光照,質(zhì)量總和效益可提升32%。未來可將此示范場(chǎng)域軟硬體技術(shù)與生產(chǎn)管理模式完整復(fù)制,擴(kuò)大運(yùn)用到其他農(nóng)作物生產(chǎn)、植物工廠、簡(jiǎn)易溫室大棚等場(chǎng)域。
同時(shí),臺(tái)工研院也與新竹香山草莓園合作,利用LED光照可以縮短種植到開花結(jié)果所需的天數(shù),已至少可縮短10到15天,提早收成上市增加產(chǎn)期數(shù),還能控制草莓植株成長形態(tài)、產(chǎn)量、品質(zhì),以及抑制病蟲害的發(fā)生,LED光照技術(shù)的加值效益,也讓草莓種植成為高值化農(nóng)業(yè)之一。
在臺(tái)工研院協(xié)助下,彰化縣溪湖鎮(zhèn)種植葡萄的農(nóng)友王禮深,也將LED夜間燈照裝置運(yùn)用于葡萄園。由于臺(tái)灣地區(qū)葡萄園以架棚種植,葡萄樹在棚上開枝、散葉、結(jié)果,因此LED燈必須由下往上照射,才能發(fā)揮最大經(jīng)濟(jì)效益;經(jīng)過不斷修改LED燈的設(shè)計(jì)與布建位置,終于成功研發(fā)出可取代白熾燈的模組,為農(nóng)友節(jié)約相當(dāng)可觀的電費(fèi)。
目前臺(tái)工研院的智慧化LED光照調(diào)控技術(shù)已經(jīng)在臺(tái)灣地區(qū)南投、新竹、彰化的茭白筍、蘆筍、草莓與葡萄等農(nóng)地獲得采用,并且展現(xiàn)不錯(cuò)的種植成果。LED光源可選特定波長調(diào)整光量及光質(zhì),符合植物所需光波,作為調(diào)控農(nóng)作物產(chǎn)期、產(chǎn)量及品質(zhì),且臺(tái)灣地區(qū)LED光電產(chǎn)業(yè)具有完整的供應(yīng)鏈與客制化設(shè)計(jì)能力,農(nóng)業(yè)先進(jìn)種植技術(shù)尤其獨(dú)步全球,若結(jié)合兩者優(yōu)勢(shì),將可創(chuàng)造具世界競(jìng)爭(zhēng)力的高附加價(jià)值LED光應(yīng)用以及高品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品。運(yùn)用一盞盞的LED燈,臺(tái)工研院替農(nóng)友點(diǎn)亮高價(jià)值經(jīng)濟(jì)作物之路,也讓臺(tái)灣地區(qū)的有機(jī)農(nóng)業(yè)更加剔透明亮。
臺(tái)工研院的LED燈最早運(yùn)用在南投埔里筊白筍田測(cè)試,將LED燈導(dǎo)入南投埔里的茭白筍光照控制,采取燈泡式的照射方式,將燈泡直接架設(shè)在植物上方,能夠讓作物受光均勻,使光合作用的效率變好。
這樣的照射方式,耗電量大幅降低一半以上,降低農(nóng)民的栽種成本,LED燈具有光度均勻、無光害等優(yōu)點(diǎn),能達(dá)到增產(chǎn)、高效、抗病與無光害目的。不只是茭白筍,臺(tái)灣在地有機(jī)蘆筍,即使在日照不足的冬季,因有LED光源幫忙補(bǔ)光,維持好品質(zhì)及穩(wěn)定產(chǎn)量,成為五星級(jí)飯店佳肴的最佳材料,而這些鮮嫩清甜又多汁的蘆筍是來自南投九九峰有機(jī)農(nóng)場(chǎng)與工研院科技合作的成果。
植物專用補(bǔ)光燈,利用LED光源,發(fā)出窄光譜的紅、黃、橙等單色光,也可任意組合,在植物生長不同時(shí)期,給出科學(xué)的“光譜配方”,促進(jìn)植物健康生長,解決了日光燈、白熾燈、鹵素?zé)舻葌鹘y(tǒng)燈源在植物應(yīng)用中光效低、能耗高、壽命短等問題。
利用LED半導(dǎo)體光源搞農(nóng)業(yè)生產(chǎn),也能為農(nóng)民帶來巨大財(cái)富?9月1日,記者在大荔縣雙泉鎮(zhèn)南太奇村采訪中,農(nóng)民周義宗給出了響當(dāng)當(dāng)?shù)拇鸢福核衲?畝大棚冬棗竟賣了40萬元,每畝8萬元的進(jìn)賬,是周邊農(nóng)戶的4倍多。其奧秘就在于,他使用了LED半導(dǎo)體照明燈,讓他的冬棗提前了半個(gè)月上市,賣出了如此好價(jià)錢。
“這次針對(duì)周義宗大棚冬棗萌芽展葉期、開花坐果期及成熟期三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),進(jìn)行LED半導(dǎo)體照明燈補(bǔ)光,使冬棗成熟期提前半個(gè)月,效果非常明顯。”楊凌山河現(xiàn)代農(nóng)業(yè)光照技術(shù)開發(fā)有限公司總工程師趙篤川說,周義宗用的LED半導(dǎo)體照明燈,也被稱作“LED光肥”,就是該公司生產(chǎn)的。
“別小看只提前了15天。”周義宗告訴記者,他的冬棗6月中下旬成熟,提前搶占了市場(chǎng)先機(jī),每公斤賣到160元還供不應(yīng)求,而其他棗農(nóng)到現(xiàn)在還沒有賣完。周義宗說,他的大棚用了16個(gè)LED燈,共投入3萬元。“產(chǎn)量略有提高,口感也更甜脆,上市提前半月,3萬元?jiǎng)澦愕煤埽 蹦壳埃苓吅芏啻迕穸寂軄砜凑婕伲瑔栂∑妫娂娤蛩〗?jīng)。
在周義宗的大棚里,記者真是大開眼界,除了“LED光肥”,他還購進(jìn)了進(jìn)口水肥一體化、大棚加熱、溫濕度調(diào)節(jié)顯示等農(nóng)業(yè)高科技設(shè)備。周義宗感慨地說:“只有不斷充電學(xué)習(xí),充實(shí)腦袋,科技務(wù)農(nóng),才是現(xiàn)代農(nóng)民的致富路啊!
巨頭紛紛布局植物照明
此前,勤上光電跨界布局,推出了具有植物照明功能的智能新品“耀耀”。據(jù)了解,該產(chǎn)品能讓注重生活品質(zhì)的“小資一族”紛紛“長草”,通過400-700nm波段光波,“耀耀”能夠?yàn)橹参锷L營造出最適合的自然環(huán)境,不僅可以有效促進(jìn)植物生長并延長花期,還能防蟲害。
飛利浦與位于美國芝加哥的Green Sense Farms合作建立LED光源室內(nèi)農(nóng)場(chǎng),是全球最大的室內(nèi)農(nóng)場(chǎng)之一。該農(nóng)場(chǎng)采用飛利浦LED“光配方”來優(yōu)化產(chǎn)量后,這種創(chuàng)新的農(nóng)場(chǎng)模式讓GSF一年中能夠有20至25次采收,并節(jié)省了85%的能源。
GE在2014年宣布,與專門從事蔬菜栽培的風(fēng)險(xiǎn)公司在宮城縣多賀城市合作,開發(fā)出使用LED照明的完全人工光型植物工廠。據(jù)了解,該植物工廠不受外圍天氣變化影響,每天都能收獲1萬棵品質(zhì)穩(wěn)定的生菜。
在今年初,松下就宣布向日本西部燃?xì)夤酒煜缕髽I(yè)SGGreenhouse交付了“人造光型植物工廠系統(tǒng)”。據(jù)悉,此次交付的人造光型植物工廠系統(tǒng)及栽培技術(shù)融合了松下的多項(xiàng)技術(shù),包括利用節(jié)能、分析及光學(xué)技術(shù)的植物培育控制技術(shù),照明、空調(diào)等環(huán)境控制技術(shù)等。該植物工廠系統(tǒng)將在減少耗電的同時(shí)提供均質(zhì)的栽培環(huán)境,提高栽培成品率,為農(nóng)業(yè)工業(yè)化做出貢獻(xiàn)。
歐司朗曾推出Brilliant Mix解決方案,全力搶攻臺(tái)灣農(nóng)業(yè)市場(chǎng),將旗下LED聚焦在植物燈的應(yīng)用層面,積極置入GoldenDragonPlus與OslonSSL80LED。此外,當(dāng)時(shí)丹麥的花農(nóng)場(chǎng)配置超過5萬顆歐司朗Golden Dragon Plus。
在6月,科銳宣布推出針對(duì)植物照明優(yōu)化的XQ-E Photo Red LED。比之最為相近的同行產(chǎn)品,該產(chǎn)品輸出相似,而尺寸僅為1/3不到。XQ-EPhotoRedLED擴(kuò)展了針對(duì)植物照明優(yōu)化的小尺寸LED器件系列,能夠幫助照明生產(chǎn)商減小燈具尺寸,降低系統(tǒng)成本,能夠提供更高的光合光子通量(PPF,Photosynthetic Photon Flux)、效率和可靠性。
LED植物照明產(chǎn)業(yè)總規(guī)模可達(dá)上千億元
綠化植物照明是近幾年來LED照明經(jīng)濟(jì)發(fā)展中另一片“藍(lán)海”。從2013年起,LED應(yīng)用在全球植物照明領(lǐng)域的產(chǎn)值開始呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢(shì),而在未來幾年,隨著全球LED應(yīng)用農(nóng)業(yè)照明滲透率的提升,國際巨頭的布局和影響,中國市場(chǎng)也慢慢興起,未來市場(chǎng)前景廣闊。
根據(jù)統(tǒng)計(jì),當(dāng)下我國從事LED植物照明的企業(yè)超過150家,主要是分布在長三角和珠三角地區(qū)。中國農(nóng)科院預(yù)判,包括LED植物照明在內(nèi)的農(nóng)業(yè)半導(dǎo)體照明市場(chǎng)前景將非常廣闊,按照我國現(xiàn)有農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模估算,未來的5年里,農(nóng)用LED照明燈具及其控制裝備的需求量將達(dá)到幾十億元,10年內(nèi)將達(dá)到百億規(guī)模,年增長率達(dá)到20%~50%,農(nóng)業(yè)LED照明產(chǎn)業(yè)總規(guī)模更是可以達(dá)到上千億元。
和國外市場(chǎng)相比,目前國內(nèi)大企業(yè)不主動(dòng)開發(fā)植物照明市場(chǎng),綜合型人才缺乏、成本投入高、專利缺失、企業(yè)產(chǎn)出率低等問題都是國內(nèi)企業(yè)還面臨的困難。這些都導(dǎo)致國內(nèi)植物照明落后于國際市場(chǎng),國內(nèi)市場(chǎng)滲透率低。
現(xiàn)階段,中國LED植物照明發(fā)展阻力重重,產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程緩慢且無形成規(guī)模化,在質(zhì)疑圍繞的環(huán)境下,企業(yè)應(yīng)當(dāng)鑒定信念,保持耐心,靜下心來著手植物照明的研究,從根本上突破成本的束縛,共同推進(jìn)植物照明在中國的商業(yè)化。
來源:軒智傳媒、半導(dǎo)體照明網(wǎng),由中國之光網(wǎng)綜合整理
聯(lián)系客服