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芯智侬向植物照明协会提交议案(二)

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2017-2-6     浏览次数:    

从菊花光周期调控入手全面提升花卉补光行业发展水平


项目名称:黎明之光


背景:

在过去的20年的设施农业实践中,我们发现补光市场需求主要可以分为三个部分


第一,大照度营养补光。现状是,大规模产业化应用的只有天津大顺集团的一家企业。行业没有认可大照度营养补光的原因包括:1. 农产品价格相对电费和补光灯价格,还是非常低,采用大照度补光促进农产品高产几乎可以确认是不能盈利的。2. 农业技术的综合水平还比较落后,水、肥、温、气、光这五大参数的调控中,除了光以外的其它四个参数的调整成本较低,而且发展得并不充分,通过人工照明改善光照条件的成本很高,并且没有成为提高效益的瓶颈,采用人工补光提高产量条件还不成熟。


第二、组培补光。组培通过人工加光是必然要求,主要采用直管荧光灯,这是LED未来几年重点的应用方向。但LED产品在组培行业应用中,我们发现节能效果和宣传差距较大、故障率高、成本高,关键是,不同作物组培对光谱有不同要求,导致大规模广泛认可的LED组培灯还没有出现。


第三、光周期调控补光。部分短日照花卉生产中,光周期调控是反季节种植的必要条件。长期以来,因为少有补光灯企业进行相关产品研发,农业企业的补光产品来自于市场上常见的一般照明产品,如螺旋节能灯,白炽灯,电感高压钠灯,近期也看到LED。




一、 提升补光行业发展水平需从光周期调控入手


光周期调控的目的是通过人工加光,调整短日照植物的开花时间,以达成反季节生产或者周年生产。光周期调控需要的光强较弱,一般为营养补光的1%~10%,灯具成本较低,但其效益却是显而易见的。常见的花卉包括鲜切菊花、圣诞红、丽格海棠、长寿花、大丽花、黄莺花、紫苏等。


光周期调控的补光应用是几乎完全源自生产需求,全国总安装容量大于15万KW,相当于一座县级城市的总用电量,和欧洲以及其它设施农业发达国家不同,在中国,用于光周期调控的的装机功率总容量远远大于用于营养生长的补光灯功率总容量。


使用光周期调控的企业分布非常广泛,沿海各省都有,但以广东和云南、浙江为最多。


这些补光灯以电感高压钠灯、螺旋节能灯、白炽灯为主,先进的电子高压钠灯和LED,已经开始被尝试。实践证明专业设计的电子钠灯和LED是应用发展方向,这一点和国际发展趋势一致。就目前来讲,专业产品可节电50%~90%不等。其专业设计体现在光谱范围在660~700纳米,或者(以高压钠灯为例)发光效率达到100流明每瓦,有效光合作用辐射约合1umol/sw,并且保证光分布均匀。目前企业使用的节能灯数量巨大,其缺陷是光谱和光分布的不合理,只能以提高功率加以弥补,所以耗能巨大;而电感高压钠灯的效率偏低,无功损耗非常大,加之没有专业设计的反光器,导致用户使用过程中,供电不足且效率低下;而白炽灯的效率极端低下,是行业所共识的,但出于一次投入成本低的原因,部分企业还在沿用。




二、 从鲜切菊花行业入手推进高效节能的专业产品应用可行性最高


鲜切菊花是中国产销量最大的几种花卉之一,种植面积达到2万亩以上,90%左右的面积都在采用补光系统。按照采用光周期调控的农作物品种分,鲜切菊花是用灯量最大且最专业的,要求也是最严格的,鲜切菊花补光系统的升级,对花卉行业乃至设施农业补光应用的发展影响最大。


鲜切菊花产业链发展成熟,有明确的产品标准和种植技术标准,以典型的现代农业(工业化生产)生产模式运作,其种、苗、成花、配送、出口贸易分别由不同企业群完成,专业化程度高;产业布局已经相对成熟,高端企业、拓展型企业、初创型企业比例比较合理,企业风险管理水平明显高于其它花卉企业;鲜切菊产品主要应用在丧葬祭祀行业,过去20年以出口韩国和日本市场为主,但从2014年来看,国内市场发展迅猛,得益于中国推进文明祭扫,由此可见发展空间巨大。


鲜切菊花补光用电总量占所有花卉的30%左右,大规模企业多,行业引领效果最好,是发展高效补光技术最佳切入点。


以专业设计的电子钠灯替代电感钠灯,以专业设计的LED替代节能灯和白炽灯,节电效果最明显,只是专业产品相对成本略高,但如果有政府层面的财政补贴支持,可以在短时间内加速专业产品应用,从而明显降低成本和销售价格,由此带来的节电可能达到60%以上,每年可节电900万度电以上。


如果以每亩地补贴500元,总计1000万元,通过两到三年时间实施,就可以全面引领中国植物补光超过70%市场的产业升级,包括光周期调控和组培在内的补光技术和产品可以上升到一个新的高度。




三、 植物补光从鲜切菊入手可以得到政府相关部门支持


1. 发改委、科委


2. 节能减排办公室


3. 文明办


4. 农业部


5. 殡葬协会


6. 菊花协会


7. 光电协会


以上各部委都和菊花有关,其中节能减排和文明祭扫是目前社会热点,项目启动有明显的社会意义。


四、 专业产品开发有待继续加强


光周期调控是设施农业种植的关键技术之一,相关产品的开发还处于初期阶段,提升空间很大,建议植物照明协会能够大力宣传,推动企业开发相关专业级产品。


电子镇流器钠灯是高压钠灯产品的高级阶段,它解决了电感钠灯产品功率因数低启动电流大的缺陷,进一步提高了电光转换效率,延长了光源使用寿命,是高压钠灯发展的必然趋势。高盐钠灯以其高光效长寿命著称,在植物补光行业是最主流的产品形态。在菊花种植行业中,高端温室目前的唯一选择还是高压钠灯。


LED补光灯产品已经进入应用初期阶段,有部分企业在测试应用。LED主要用来满足安装高度很低的中低端温室的应用需求,替代节能灯和白炽灯。目前LED主要问题是,在660nm波段发光效率不高,产品质量不稳定,单价过高。


五、 结束语


“黎明之光”项目建议通过财政补贴推进先进节能产品在植物补光行业的应用,以切花菊行业为切入点。以“黎明之光”为项目名称,第一,植物补光行业处于发展初期阶段;第二,相比于大照度的营养补光,光周期调控补光所需的光强如黎明时的光,光强比较低;第三,从菊花补光来看,可以使用比较少的资金就能够撬动行业的进步;第四,农业节能发展空间很大,目前也是刚刚萌芽阶段;第五,文明祭扫行业也处于“黎明”阶段。


“黎明之光”项目,对农业补光行业、农业节能行业、文明祭扫行业意义重大,值得相关部门协调推进!



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