以LED為代表和主體的半導(dǎo)體光源將逐漸取代傳統(tǒng)光源,以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)的高效、節(jié)能生產(chǎn),提高設(shè)施農(nóng)業(yè)投入產(chǎn)出效益推進(jìn)現(xiàn)代化進(jìn)程發(fā)展現(xiàn)代工廠化生產(chǎn)。
我國設(shè)施農(nóng)業(yè)半導(dǎo)體照明市場(chǎng)規(guī)模估算值在數(shù)千億元以上,涉及產(chǎn)業(yè)總規(guī)模在2萬億元以上,包括燈具安裝懸掛系統(tǒng)及控制系統(tǒng)裝備。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的照明燈具以高壓鈉燈、熒光燈和白熾燈為主。其中,高壓鈉燈和白熾燈在冬春光照時(shí)間短或陰雨天時(shí)用于溫室補(bǔ)光,由于高壓鈉燈的發(fā)光效率高,使用壽命長(zhǎng),故使用面積較廣。世界范圍內(nèi),僅連棟溫室補(bǔ)光領(lǐng)域,照明市場(chǎng)規(guī)模上百億元。以一套溫室使用高壓鈉燈燈具(包括燈管、整流器以及反光燈罩)為例,功率為400W,價(jià)格為數(shù)百元,發(fā)光效率可達(dá)120lm/W,光通量達(dá)47000Lm,平均使用壽命為24000h。
目前,世界玻璃溫室面積約4.9萬hm2,而中國約為0.35萬hm2,按照每15m2ー支鈉燈計(jì)算,中國需要230多萬支高壓鈉燈才可以基本滿足生產(chǎn)需要。如此,光源裝置就需要一次性投入7億~9億元,而整個(gè)世界的需求達(dá)到了3200萬支,一次性需求投入達(dá)到了近百億元。若世界上所有這些溫室補(bǔ)光用高壓鈉燈運(yùn)行1h,將會(huì)消耗電1300萬kWh。計(jì)算全世界283萬hm2
的農(nóng)業(yè)溫室LED照明補(bǔ)光需求的話,其數(shù)字將會(huì)再翻幾十倍之多。
在我國,日光溫室是設(shè)施農(nóng)業(yè)的主體,面積在100萬hm2以上,按照每15m2一支大功率補(bǔ)光燈或5m2一支小中功率補(bǔ)光燈計(jì)算,需要燈具量分別為6.66億支和20億支。市場(chǎng)規(guī)模非常大,按照100-500元/支計(jì)算,總值為2000億元以上。
以組培室為例,在組培室中常根據(jù)燈管長(zhǎng)度設(shè)置組培架,每層面積為90cmx50cm,共3層,一個(gè)10m2組培室可擺放10個(gè)3層栽培架,每層5根燈管,共需150根燈光。據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì),截至2007年年底,植物組培的總面積在2000萬m2以上,則需要至少3億根熒光燈,需要投入50億~60億元,照明每年耗電總量至少需400億kW?h(宋國華等,2008)?,F(xiàn)代畜牧業(yè)普遍采用人工照明促進(jìn)家禽生產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),10萬套、25棟雞舍的大型集約化養(yǎng)雞場(chǎng)共需1875支100W燈泡,2007年年底全國禽蛋產(chǎn)量2946萬t,并且每年以10%的速度在增長(zhǎng);按10萬套年產(chǎn)1500t計(jì),共需370萬支燈泡,以10WLED光源替代100w白熾燈可形成約11億元的市場(chǎng)。參照肉仔雞計(jì)算,其他禽類養(yǎng)殖業(yè)需要照明,整個(gè)禽類養(yǎng)殖照明市場(chǎng)達(dá)60億元。