LED農(nóng)業(yè)照明：難題與求解
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? ? ?從成本上來看責任，LED價格處在迅速下降過程中，不過目前LED農(nóng)業(yè)照明產(chǎn)品的價格相比傳統(tǒng)光源價格仍然偏高一些;從技術上來看邁出了重要的一步，缺乏專門針對農(nóng)業(yè)照明LED光源的設計與開發(fā)有序推進，應用技術依然不夠成熟等。而就半導體照明領域來看需求，也存在著LED光源生產(chǎn)企業(yè)良莠不齊堅定不移，LED產(chǎn)業(yè)化與標準化程度仍較低的問題。
除了通用照明更讓我明白了，農(nóng)業(yè)迎難而上、醫(yī)療等照明領域被看做是LED可以大有所為之處積極。目前LED在農(nóng)業(yè)照明中的應用進展如何?面臨怎樣的難題和困惑?2013年5月13-15日，由國家半導體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(CSA)主辦的第七屆上海國際新光源&新能源照明論壇召開生產創效。其中結構，農(nóng)業(yè)照明技術與應用分會上，中國農(nóng)業(yè)科學院設施農(nóng)業(yè)研究中心主任楊其長橫向協同、南京農(nóng)業(yè)大學教授徐志剛、浙江大學儀器系副主任周泓敢於挑戰、半導體照明聯(lián)合創(chuàng)新國家重點實驗室高級工程師宋昌斌不斷創新、智匯農(nóng)業(yè)科技發(fā)展股份有限公司首席執(zhí)行官田瑛睿、歐司朗光電半導體(中國)有限公司亞洲應用設計中心SSL應用技術經(jīng)理謝金提供了遵循、飛利浦(中國)投資有限公司設施園藝照明業(yè)務發(fā)展高級經(jīng)理王賀等農(nóng)業(yè)照明領域的專家參與水平、企業(yè)代表出席并分享了農(nóng)業(yè)照明領域的新進展。
此次會議更是吸引了眾多參會代表服務效率，不少企業(yè)代表都是有備而來明確相關要求，或是了解市場信息，考慮如何切入該市場統籌發展，或是帶著問題為求解深化涉外。從此次會議來看，LED在農(nóng)業(yè)照明中的應用有進步生產製造，比如LED在智能控制方面的優(yōu)勢開展試點，也延伸進入了農(nóng)業(yè)照明領域，但同時LED農(nóng)業(yè)照明也面臨著科研與應用如何更好結合的困惑共同。
LED農(nóng)業(yè)照明熱度再上升
LED作為新一代光源推進一步，相較于目前農(nóng)業(yè)領域常用的熒光燈或高壓鈉燈等人工光源，除了具有環(huán)保節(jié)能的特點外簡單化，還有眾多獨特優(yōu)勢亦有很大的發(fā)展?jié)摿αΧ?。比如，在植物照明領域系統性，LED具有生物能效高的特點勇探新路，可以制造出植物光合所需的單色光源及其組合，大大提高光源效率傳遞。同時LED的體積小以及冷光源等特點方法，可實現(xiàn)對植物的近距離照射，大大提高空間利用效率提供有力支撐。此外在養(yǎng)殖業(yè)切實把製度、捕魚等領域，LED亦有其獨特優(yōu)勢自行開發。從國際范圍來看銘記囑托，LED在植物組培引領、葉菜生產(chǎn)、溫室補光示範、植物育苗工廠應用前景、藥用植物栽培等方面的應用研究都已開展。伴隨研究的開展運行好，也出現(xiàn)了箱體式首次、臺燈式微型家庭LED植物生產(chǎn)裝置，可用于家庭部署安排、公共場所等的多種蔬菜栽培搖籃，拓展了LED的應用空間。
看好LED在農(nóng)業(yè)照明的應用潛力推廣開來，國內外很多企業(yè)推動、相關科研機構甚至政府部門在該領域已有所部署。比如2010年資源配置，美國農(nóng)業(yè)部資助Purdue大學488萬美元用于一項為期4年的研究項目信息，以評估并提高LED在溫室中的應用。企業(yè)方面大力發展，飛利浦豐富內涵、歐司朗、三菱化學產能提升、首爾半導體發展、臺灣億光等知名企業(yè)都已涉足和有部署，表現(xiàn)積極總之。國內也有不少成長型企業(yè)介入面向，中國臺灣地區(qū)企業(yè)的表現(xiàn)近來也愈發(fā)積極，包括晶電研學體驗、璨圓建設項目、新世紀、億光落實落細、東貝都極欲切進該市場相結合，并且各自有對應的光源應用解決方案。臺灣地區(qū)在農(nóng)業(yè)方面具有一定的基礎製高點項目，也有一些大型企業(yè)集團投入大型植物工廠為產業發展，另外，也有一些組織比如農(nóng)業(yè)科技產(chǎn)業(yè)促進辦公室資源優勢、農(nóng)漁畜牧LED應用產(chǎn)業(yè)推動聯(lián)盟高效利用、光電科技工業(yè)協(xié)進會、臺灣植物工廠產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)會等在推動相關的進展估算。
雖然LED農(nóng)業(yè)照明仍處于初級階段講理論，但相關的標準制定也已被關注的可能性。比如近期，國標委發(fā)布了《半導體照明術語》等48項國標制修訂計劃服務為一體，其中將制定《植物生長用LED照明術語和定義》推薦性標準列入其中問題，半導體照明聯(lián)合創(chuàng)新國家重點實驗室為起草單位，并計劃于2014年完成全會精神。國際上CIE的“光生物和光化學發(fā)展研究”分部中亦關注植物光生物學研究新進展系統穩定性。從國際技術轉化慣例來看，技術的研發(fā)促使標準的產(chǎn)生集中展示，而通過標準的實施實力增強，產(chǎn)品得以推廣并適應市場的需要，形成一個良好的循環(huán)宣講手段。標準在科技成果轉化和產(chǎn)業(yè)發(fā)展之間發(fā)揮著支撐作用重要工具。通過好的標準積極拓展新的領域，有科技含量的技術才能更好的帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展配套設備。由此，標準的制定也將在一定程度上帶動LED農(nóng)業(yè)照明的發(fā)展相對開放。
農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎推進高水平，隨著現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)照明的需求和能耗在不斷擴大拓展應用，農(nóng)業(yè)中的種植業(yè)比如設施園藝生產創效、養(yǎng)殖業(yè)比如設施養(yǎng)殖，水產(chǎn)捕撈中的養(yǎng)殖管理、誘魚優化上下，其他比如食用菌、微藻繁殖等領域都對人工照明有需求模樣。同時生產體系，氣候變化，極端天氣增多很重要，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的挑戰(zhàn)越來越大能力和水平，在這種情況下，穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式比如植物工廠等將成為關注的重點廣泛認同。也可以想見國際要求，未來LED農(nóng)業(yè)照明市場的熱度會有增無減。
再者從市場來看鍛造，除了日本競爭激烈、荷蘭等植物照明市場發(fā)展較快的市場外，中國市場也是關注重點改善。中國是農(nóng)業(yè)大國參與能力，農(nóng)業(yè)一直被置于非常重要的地位合理需求，再加上政府對農(nóng)業(yè)發(fā)展的支持，中國LED農(nóng)業(yè)照明市場的爭奪也會成為各企業(yè)的焦點充分發揮。
用戶的困惑
潛力雖然大高質量，但LED農(nóng)業(yè)照明仍處于比較初級的階段。從應用來上看選擇適用，LED農(nóng)業(yè)照明產(chǎn)品已經(jīng)在進行一定程度的推廣應用管理，比如用于植物育苗以及組培室等，但仍面臨著一些難題和限制因素業務指導。
從成本上來看改進措施，LED價格處在迅速下降過程中，不過目前LED農(nóng)業(yè)照明產(chǎn)品的價格相比傳統(tǒng)光源價格仍然偏高一些;從技術上來看長足發展，缺乏專門針對農(nóng)業(yè)照明LED光源的設計與開發(fā)今年，應用技術依然不夠成熟等。而就半導體照明領域來看結構不合理，也存在著LED光源生產(chǎn)企業(yè)良莠不齊動手能力，LED產(chǎn)業(yè)化與標準化程度仍較低的問題。
周泓指出意見征詢，LED照明產(chǎn)品初裝費太貴提升，因此在實際推廣應用上還有障礙，另外的必然要求，植物種類太多研究成果，針對性研究還不夠。對此完善好，中國農(nóng)業(yè)科學院設施農(nóng)業(yè)研究中心主任楊其長表示大面積，應加大LED農(nóng)業(yè)照明產(chǎn)品的研發(fā)力度，比如農(nóng)業(yè)專用LED芯片及燈具的研發(fā)和生產(chǎn)問題分析、低成本農(nóng)業(yè)專用LED光源的研發(fā)有望。也需要加大形成一批有國際先進水平的特色優(yōu)勢產(chǎn)品，培育一批有核心競爭力的科研院所和龍頭骨干企業(yè)生產能力。開展農(nóng)業(yè)LED光源規(guī)模性示范標準，通過示范工程的建設，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新意識堅持好，打造農(nóng)用LED的大規(guī)模應用平臺和展示平臺即將展開，以示范應用促進LED農(nóng)業(yè)應用的發(fā)展。標準方面特性，應該從LED農(nóng)業(yè)光源的研發(fā)與實際應用兩個方面進行更多的調查研究傳承，制定出有利于行業(yè)發(fā)展和產(chǎn)品開發(fā)的農(nóng)業(yè)LED光源標準。
科研與應用該如何銜接?
值得關注的是建言直達，一方面是農(nóng)業(yè)照明市場前景廣闊多種，眾多企業(yè)躍躍欲試將進一步。另一方面是作物的生長機理、對光源的需求發展成就、光源對作物的影響等問題需要進一步研究成就，企業(yè)亦需要科研成果的支持，科研與應用之間如何更緊密的銜接成為當前LED農(nóng)業(yè)照明一個需要重點關注的問題開展面對面。
有業(yè)內人士表示系統，傳統(tǒng)光源用在農(nóng)業(yè)照明是比較小的一個細分市場，但是由于LED的特性進一步提升，其在農(nóng)業(yè)照明中的應用空間廣闊，完全有可能發(fā)展成為一個巨大的“藍海”市場改革創新，而這個“藍褐R和技能！笔袌龅絹淼目炫c慢，大與小新模式，將很大程度上取決于植物學家實現、動物學家、農(nóng)業(yè)學家的研究成果和認識講理論。從企業(yè)的角度的可能性，LED應用于農(nóng)業(yè)照明沒有太大的問題不要畏懼，但需要農(nóng)業(yè)照明領域進一步加強研究服務為一體，以及提出對光源具有怎樣的需求和要求，這些研究工作也一定程度是為LED業(yè)界拓展應用空間保持競爭優勢，是LED發(fā)展的重要機會進行培訓。
對此，楊其長表示長效機製，科研與應用的結合是當前的一個瓶頸法治力量，就國內的情況而言，目前在農(nóng)業(yè)照明領域分享，LED光源與植物之間的關系等問題的研究上還有所欠缺共享，國內的科研力量也還很難滿足生產(chǎn)的需求。同時方式之一，LED在農(nóng)業(yè)照明領域的應用往往需要必須針對某一個特定的需求研制特定的光源生動，這方面，科研單位有需求創新能力，企業(yè)亦有需求新品技，兩者還需要思考如何結合。
徐志剛則表示求得平衡，從科研與產(chǎn)業(yè)銜接來看紮實做，科研成果不足以解答產(chǎn)業(yè)界面臨的問題空間廣闊，產(chǎn)業(yè)界的需求難以順暢地獲得科研力量的支撐，雙方還需要增強互動和信任提供深度撮合服務》掌焚|！皬目蒲袆?chuàng)新的角度，還面臨人才與隊伍組成部分、知識與學科有結構性缺陷表現明顯更佳，理念與思路、內容與目標存在自我封閉等困難技術節能，應該充實研究力量指導，集思廣益，做好符合產(chǎn)業(yè)需求和方向的頂層設計國際要求。從產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的角度來說流動性，還面臨著創(chuàng)新動力不足、創(chuàng)新環(huán)境堪憂等困難競爭激烈，應依據(jù)企業(yè)自身實力而動持續創新，同時摒棄‘就燈而燈’的理念，做植物(生物)照明系統(tǒng)空白區、做裝備協調機製、做融合植物(生物)栽培技術的系統(tǒng)解決方案”，徐志剛建議道開放要求。
正如一位業(yè)內人士所言向好態勢，農(nóng)業(yè)照明市場不是單一的LED燈具市場，而是一個多學科交叉的市場服務機製，多學科融合起來才能做好貢獻力量。那么科研與應用該如何結合?目前，對于兩者的結合大幅拓展，業(yè)界采取的方式更主要的是與科研機構合作研發(fā)發行速度。比如飛利浦的做法是通過與合作伙伴開展密切合作，逐步開發(fā)出符合客戶需求的照明方案與時俱進。在這個過程中性能，其會鼓勵合作伙伴共同提供整體解決方案，根據(jù)作物的需要和種植環(huán)境而制定特殊LED產(chǎn)品綜合運用，也與種植者以及他們的供應商共同研發(fā)和探索供給。跟蹤了解項目的進展，并給出及時的建議效果較好，提供負責照明方案的設計重要的意義、項目的安裝顧問以及應用中的支持，確保照明方案的可行性和完整性。
有業(yè)內專家表示再獲，對于農(nóng)業(yè)照明來講產品和服務，要注意研究思路，一方面是機理的研究;比如農(nóng)業(yè)照明需要怎樣的光體驗區、光照時間增多、植物的生長機理等的研究，另一方面是針對農(nóng)業(yè)照明需求的燈具研究有望。這兩方面的工作最好是做LED應用的人與做燈具進一步推進、照明的人合力進行，明確分工方案，發(fā)揮各自的長處應用的選擇，各方面力量有所為有所不為∽笥?？蒲信c應用的合作中背景下，兩者合作的分工與成果收益等分配上需要探索更合理、有效的方式可靠保障。
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