LED照明器具の過去を振り返る(Ⅰ)

　脱炭素社会の実現に向け、自動車、航空機、船舶など多様なモビリティー分野において大きな変革が起きようとしている。よく似た変革として、2010年代にLED照明器具への切り換えが行われている。LED照明器具の過去を振り返ることで、モビリティー分野における未来予測の一助とする。

2010年代の照明器具の切り換え

　2010年代に、照明器具全体に占めるLED照明の占める割合が一気に拡大した。
　2011年3月に東日本大震災が起きたが、この2011年における照明器具の中心は蛍光灯器具が65%を占めており、白熱灯器具は12%、LED照明器具は7%であった。それが2017年には、LED照明器具が91%に急増し、蛍光灯器具は4%、白熱灯器具は1%未満へと急減したのである。

　このようなLED照明の普及を後押しした背景には、1990年代から提唱されてきた「地球温暖化問題」に加えて、「東日本大震災後の電力ひっ迫」に対応するための省エネ政策の推進があった。

　当初は政府主導により官公施設や商業施設を中心に、既存の照明からLED照明への切り換えが進められ、社会におけるLED照明の認知度が上がることで、量産化によりLED照明の低コストが進み、一般家庭用照明の切り換えが拡大したのである。

　 LED照明があたりまえになった今では、この2010年代に起きた照明器具の急速な切り換えに大きな驚きは感じない。しかし、必ずしも簡単に既存の照明からLED照明への切り換えが進んだ訳ではない。

高価なLED電球に驚き！

　図２には、白熱電球、電球型蛍光ランプ、LED電球の諸特性を比較して示す。
　エネルギー効率とは、電気エネルギーを可視光線（人間の目で見ることのできる波長の電磁波）にどれだけ効率良く変換できるかという指標である。一般的な白熱電球の場合は10％程度、蛍光ランプの場合は20％程度、LED電球は30～50％である。

●白熱電球（白熱灯）は、電球内部のタングステン・フィラメントを通電加熱し、その熱放射により発生する可視光線を利用する。そのため投入電力のわずか10％程度が可視光線に変換され、残り90％は不可視光線（赤外線、紫外線）や熱として捨てられる。
●蛍光ランプ（蛍光灯）は、低圧にしたガラス管内の水銀蒸気中で放電を行い、発生した紫外光を管壁に塗った蛍光体で可視光に変換する。そのため20％程度が可視光線に変換され、白熱電球と同じ明るさでも消費電力を低く抑えられる。
●発光ダイオード（LED:Light-Emitting Diode）は、電気エネルギーを直接光に変換する素子のため30～50％という驚異的なエネルギー変換効率を実現できる。そのため省エネ効果が極めて高く、政府はLED電球の普及を積極的に推奨した。　

　しかし、2012年12月の経済産業省公表資料によると、白熱電球の単価が100～200円であるのに対し、電球型蛍光ランプが700～1200円、LED電球は1000～3000円であった。当初、白熱電球に比べてLED電球の価格が桁違いに高く、誰もがLED電球は高価であるという認識をもった。

LED電球の経済性評価

　そこで経済産業省は、白熱電球、電球型蛍光ランプ、LED電球について寿命を考慮したコスト試算を行い、LED電球が経済的にも優れていることをPRした。
　すなわち、寿命が1000時間程度の白熱電球は、寿命が40000時間と長いLED電球に比べて交換頻度が高いため、約5か月間（820時間）の使用で白熱電球の合計コストがLED電球よりも高くなる。
　また、電球型蛍光ランプとLED電球の比較でも、約3年（6000時間）の使用で電球型蛍光ランプの合計コストがLED電球よりも高くなる。

　LED電球は、一般家庭用であれば約20年間使用できて交換不要であり、白熱電球、電球型蛍光ランプに比べて経済性に優れる利点を積極的にPRしたのである。