“科技創新”支撐“文化需求”——北京大力推動舞臺劇場用LED綠色照明發展

北京是我國最重要的文化演出市場，目前舞臺劇場、影視照明等場合使用鹵鎢傳統光源存在高效低、能耗大、維護成本高、演出環境差等問題，若使用LED燈具替代將具有光效高、長壽命、易維護、顏色豐富及冷光源等顯著優點，具有巨大的節能減排效益。

由北京市科委、北京市文化局共同實施了 “舞臺劇場用LED燈具關鍵技術研究及應用示范”重大項目。項目主要任務是攻克舞臺和影視劇場用大功率LED舞臺燈具關鍵技術，在北京長安大戲院建立世界第一個全面采用LED照明的劇場，以示范帶應用，大力推動舞臺劇場用LED綠色照明發展。目前，項目已完成前期研發工作，剛剛完成了長安大戲院LED燈光改造工程，預期實現綜合節能80%的目標。9月18日晚，世界首場在LED舞臺燈光照射下的京劇演出——“花好月圓 綠色生活 京劇名家演唱會”在長安大戲院隆重上演，大功率LED舞臺燈具以絢麗的色彩、數字化可控性、優秀的色彩還原性、舒適的環境溫度展示了其獨特的燈光魅力。

現有文藝活動場所用傳統照明高耗能現狀

我國照明耗電大體占全國總發電量10～12%。2009年我國總發電量為37146.5億千瓦時(度)，按全國總發電量10%計，2009年我國照明耗電達3714.7億度，為三峽水力發電工程年發電能力(847億度)的4.39倍左右。目前，舞臺照明(包括舞臺、劇場、電視演播室、電影攝影棚、禮堂及其他文藝演出場所)是目前照明領域用電大戶，其耗電量巨大，如一臺90分鐘的舞臺演出耗電量約為二千多度，相當于一棟5層辦公樓一天的耗電總量。全國共有舞臺、劇場、禮堂及其他文藝活動演出場所數萬家，照明耗電十分驚人。

目前，影視舞臺專業照明燈光設備多為1KW至18KW的大功率鹵鎢光源燈具。鹵鎢光源光效低，電力消耗的95%以上轉化成為熱能，造成能源的極大浪費。鹵鎢光源在使用過程中產生巨大的熱污染和紅外輻射，照射在演員身上會產生強烈的灼熱感，造成工作環境惡劣，影響演出效果，同樣需要采取投資高負荷的空調進行降溫。造成電能、資金的重復浪費;鹵鎢光源壽命為200小時左右，影響照明的可靠性，增加運行費用等等。目前辦公、家庭廣泛應用的節能熒光燈在舞臺影視場所難以推廣，僅有小功率柔光燈用于小型演播室。

LED光源作為舞臺照明的優勢

LED照明燈具在舞臺影視照明領域具有明顯的優勢，LED燈具為固體發光冷光源，紅外輻射極低，光源的發光效率高達100lm/w，是鹵鎢光源的4～5倍;光源壽命長達50000小時，是鹵鎢光源的200倍以上;使用過程中不產生污染，是目前最為綠色環保和高安全性的光源。LED調光采用DMX信號直接控制，省去調光硅箱和相應的電纜，減少了調光系統、電纜和電纜橋架及電源分配系統的投資。LED燈具在舞臺應用中的特點包括:高光效加之光利用率提高，使之與傳統鹵鎢燈相比節電90%;極低的紅外輻射明顯改善使用環境;長壽命使維護費用大大降低，耗材費用降低90%以上;配套電纜和空調的初建費用下降50-70%;綜合節能80%以上。

發揮科技創新作用，突破LED舞臺燈具關鍵技術難題

目前，LED已大量應用于景觀照明、顯示屏、路燈、交通指示等場所，但目前LED產品多為小功率產品。作為專業照明領域的大功率LED高端燈具，大規模應用尚無先例。國內外的關注焦點集中在100W以上的影視舞臺燈具開發，主要關鍵技術難點是燈具的散熱技術與光學設計等，如應用于我國傳統戲劇舞臺，又對LED燈具的色溫、顯色指數、遠距離照射等問題提出極高的要求。

北京市科技計劃重大項目集中了北京星光影視設備科技股份有限公司、北京長安大戲院、市科委北京新材料發展中心、良業照明、中科院理化所等“產學研用”優勢資源和科研成果。通過科技攻關，星光公司突破了400W聚光燈、300W光束燈、400W變色聚光燈等舞臺燈具，其中大功率聚光燈成為世界首創的能夠應用于舞臺面光的LED光源，顯色指數大于85，達到舞臺劇場用燈具的使用要求，顯色性，光效、遠距離照射等技術指標達到國際領先水平。

長安大戲院LED綠色照明示范項目情況

長安大戲院，建于1937年，是北京市最有影響力的劇院之一，也是北京長安街上高檔、豪華、舒適的現代化劇場，以上演經典劇目為主，同時能夠勝任各門類藝術形式的演出。通過本次示范工程項目，長安大戲院全部采用LED燈具，成為世界第一個LED綠色照明劇場。戲院舞臺采用LED的400W聚光燈具、300W光束燈具、400W變色聚光燈等，其余傳統照明及外景照明采用LED的筒燈、燈管、平板燈等。舞臺燈具每年節電預計56萬度，其余區域節電3.9萬度，預計總節電60萬度，實現綜合節電80%的目標。

由于LED舞臺燈具的紅外輻射相對于鹵鎢燈大幅度減少，長安大戲院舞臺工作溫度由原來的52℃(空調降溫)下降到31℃(無空調降溫)，面光橋內溫度由原來的50℃(空調降溫)下降到現在的34℃(無空調降溫)。從9月18日LED綠色照明首場演出之后，所有登上長安大戲院舞臺的演員都會發現，多少年來灼熱炙烤、帶著撲面熱浪的幾萬瓦照明燈不見了，取而代之的是舒適、低碳、高效、節能、環保的冷光照明，給多少年來所有飽經高熱燈光“ 烤驗”的演員帶來前所未有的舒適度。

大功率LED舞臺燈具推廣應用前景

據估計，以一個中型劇場為例，在同樣的光學要求下的燈光配置，按每天運行6小時，每年300個工作日，燈具使用率60%計算，傳統方案需配置燈具328只，總功率629.2千瓦，年耗電679536度，LED方案只需配置燈具264只，功率91.9千瓦，耗電99252度。LED燈光方案的初始投資雖然比傳統方案高出182萬元，但每年運行維護成本下降近93萬元。采用LED燈光方案多出的初始投資，在兩年左右就可以從減少的運行費用中收回，以后用戶將享受劇場運行維護費用大幅降低的效益。

據北京演出行業協會統計，北京市51家主要演出場所(包括國家大劇院、保利劇院、長安大戲院等)，2007年以來的舞臺用電量如下:2007年為1432萬度，2008年2350萬度，2009年為2547萬度，以2009年為例，如果這51家劇場舞臺均換成節電80%的LED燈，將節電2038萬度。而且舞臺的用電量隨文化產業的發展呈逐年上升的趨勢，節電量也會隨用電量的增加而不斷增加。

北京是全國政治、文化中心，擁有各類電視臺34家102個演播室、大型劇場67家、小劇場100余家、學校電教室186個，同時還有歌舞廳887個，星級賓館(有各種需要專業照明的會議室)760家，以及駐京機構的演播室、攝影棚等，這些場所的專業燈光用電情況都和劇場的情況類似。因此，推廣使用LED節能光源，對首都節能減排工作有著不可低估的作用，如全部采用LED燈具預計將節電近5000萬度，相當于節約2萬噸標準煤;減排5萬噸CO2;相當于投資5.8億元的官廳水庫一個半月的發電量，節約的電能可為北京市15萬戶家庭使用一年。如果在全國推廣，將具有更加廣闊的發展前景。

大力推動舞臺劇場LED綠色照明發展的設想

下一步，北京市將進一步完善示范應用工程建設、總結示范應用經驗，在全市范圍內的舞臺劇場、演播室、攝影棚等領域加大示范應用推廣力度，并結合《半導體照明節能產業發展意見》、《合同能源管理財政獎勵資金管理暫行辦法》相關要求與我市半導體照明產業的發展需求，重點圍繞首都半導體照明產業自主創新能力和核心競爭力的提升，以下游示范應用帶動上游技術研發和產業發展，大力推動舞臺劇場LED綠色照明發展。

結束語

長安大戲院LED示范項目是科技創新服務于文化需求的典型實例，LED綠色照明必將開啟舞臺劇場等文化場所節能環保和低碳生活的新篇章。(本文由星光公司提供基礎數據)