白炽灯对环境的危害有多大？

使用人工照明照亮世界会对环境产生重大影响。全球约 15% 的电力消耗和 5% 的温室气体 (GHG) 排放都可归因于照明。夜间使用人工照明还会造成环境光污染，从而扰乱野生动物的行为并导致昆虫生物多样性丧失。

为了节约能源，人们通常建议在不使用灯时关灯。然而，事情没那么简单。照亮房间所需的能量很大程度上取决于灯泡的类型。白炽灯是效率最低的照明类型，在不需要时应始终关闭。而紧凑型荧光灯 (CFL) 受开关次数的影响更大，因此只有在离开房间超过 15 分钟时才应关闭。

虽然关灯可能有助于减少能源使用，但从长远来看，改用当今最节能的照明技术——发光二极管 (LED) 可能更有益。与白炽灯中的钨丝或 CFL 中的汞蒸气相比，二极管产生光输出所需的电力更少，因此比其他照明选项消耗更少的能源，使用寿命更长。以下是改用节能照明具有环境和经济效益的原因。

白炽灯不太节能

白炽灯泡最大的环境问题是能源效率低。东北大学土木与环境工程助理教授马修·埃克尔曼 (Matthew J. Eckelman) 表示，灯泡中只有 2% 到 3% 的电能真正转化为可见光。白炽灯泡要工作，必须将内部的钨丝加热到发光的程度。这类灯泡效率不高，因为提供给灯泡的其余电能没有转化为可见光，而是以热量的形式损失掉了。

伊利诺伊大学香槟分校能源效率与节能专家保罗·富特表示：“由于工程设计的原因，白炽灯消耗更多能源并产生更多热量。”他补充说，转向更节能的替代品很重要，以减少白炽灯因使用化石燃料发电而对环境的影响。

其他照明技术是更高效的选择。例如，CFL 和 LED 分别比白炽灯泡节省约 75% 和 90% 的能源。与白炽灯泡相比，这些更高效的替代品消耗更多的电力来产生光，而不是热量。

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如果全国每个家庭都用 CFL 灯泡替换一个白炽灯泡，每年节省的能源足以防止相当于 80 万辆汽车产生的温室气体排放。鉴于 LED 比 CFL 更节能，使用 LED 可能会进一步减少温室气体排放。

“这很重要，因为美国 60% 的电力仍由化石燃料产生，随之而来的是温室气体和有害空气污染物（如颗粒物）的排放，”埃克尔曼说。“能源系统产生的空气污染导致全球五分之一的死亡，但通过提高能源效率减少对电力的需求有助于减轻这种健康负担。”

根据《环境研究快报》 2017 年发表的一项研究，如果一个家庭平均每天使用白炽灯超过三个小时，那么最好立即将其升级为 CFL 或 LED。如果使用时间仅为 1/7 小时左右，最好保留白炽灯，第二年再将其替换为 LED 灯泡。作者使用模型确定了淘汰工作状态良好的灯泡的最佳时间点，从而在所有可能的升级方案中获得最佳更换策略。

家庭使用节能灯泡不仅可以最大限度地减少低效照明对环境的影响，而且可以用更少的环境和经济成本为家庭提供相同数量的光。

新的灯泡规则将减少碳排放并节省资金

上周，美国能源部 (DOE) 颁布了一项新规定，规定灯泡的最低标准为每瓦 45 流明。这实质上将逐步淘汰不符合每瓦 15 流明标准的老式高能耗白炽灯泡。

通过规定最低光输出或每瓦流明，制造商确保所有灯泡都能有效地照亮房间，从而确保消费者避免使用不合格灯泡过度消耗能源来获得相同的亮度，Foote 说道。“从白炽灯升级到 LED 时，我们注意到能源消耗平均减少了 60%，因此能源成本的降低使我们的照明电费减少了类似的金额，”他补充道。

一旦能源部的新规定于明年全面实施，消费者每年有望节省近 30 亿美元的电费。此外，他们不必像以前那样频繁地购买灯泡，因为节能灯泡的使用寿命比白炽灯泡长得多。

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“白炽灯的寿命比荧光灯或 LED 等其他照明技术短，而后者的寿命是后者的 10 到 50 倍，”Eckelman 说道。“这意味着消费者不必经常更换灯泡。典型的白炽灯每瓦的发光量约为 15 流明，因此该标准至少意味着能源效率提高了三倍，照明用电量将减少至少三分之二。”

预计新规定将在未来 30 年内减少约 2.22 亿吨碳排放量。不过，确保每个人都能用上价格实惠的节能灯泡是至关重要的一步。

根据《应用能源》杂志2018 年发表的一项研究，在贫困地区和小型商店中，节能灯泡供应较少且价格昂贵。研究还发现，在贫困地区，从白炽灯升级到 LED 灯的成本是后者的两倍。随着国家向更高效的能源使用方式过渡，让所有人口平等获得负担得起的节能照明至关重要。

埃克尔曼表示，随着能源部新规的出台，节能灯泡将成为常态，这将改善人们的用电方式。自 2008 年以来，LED 灯泡的价格下降了近 90%。他补充说，尽管 LED 灯泡的前期成本仍高于白炽灯，但每个家庭最终仍可节省 50 至 150 美元，具体取决于当地的电价。

“不过，为了减轻这种转变带来的负担，许多州都开展了节能项目，这些项目通常由公用事业公司自己出资，以折扣价提供 LED 和其他节能技术，”埃克尔曼说。“加强这类项目并加大对低收入地区的推广力度肯定会有所帮助。”