鱼灯节能效果及推广评析

光诱捕鱼集鱼灯特性

集鱼灯是光诱渔业重要装备之一，起着诱鱼和集鱼的作用，可分为水上灯和水下灯两种。目前使用的大多数是金卤灯，其发光原理为金卤灯受到触发器高频高压的脉冲触发后，高压汞弧放电产生的热量使石英放电壁受热导致金属卤化物蒸发并向灯泡中心扩散，汞弧放电中心气体温度使金属卤化物分解，金属原子被汞弧中高速电子碰撞而发光。金卤灯使用时必须配备镇流器，以保证灯管正常工作。金卤汞灯发光效率高，穿透能力强，价格便宜，是当今使用较多的一种集鱼灯。但是它的集鱼效果一般，光衰快，灯一但熄灭后，要冷却后数分钟甚至数十分钟才能再次被点燃，在很大程度上影响了光诱作业的效率，其有效光谱也仅有80%，因此也受到了很大的制约。LED集鱼灯于20世纪90年代后期被逐步推广应用到海洋光诱渔业中。LED（LightEmittingDiode），发光二极管，简称LED，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。我所与福建嘉能光电有限公司合作，直接上渔船与渔工合作，面对面请教，通过大量理论实验，实际要求改进，合力开发适合光诱渔船作业的300WLED集鱼灯。LED集鱼灯比市面上使用的金卤灯发光效率更加高，穿透能力更加强，散热能力好，并且光色可控性好，能瞬熄瞬灭，极大程度地吸引周围鱼群，控制鱼群，实现产量最大化。其LED集鱼灯有效光谱与头足类对光谱的吸收峰值范围十分接近，光效高达95%以上，更加适合对头足类的诱集。其灯具光色电测试系统测试图，如图1所示。通过海上实际作业，根据对以前金卤灯船与安装LED灯节能船产量、油耗等对比，安装LED灯节能船与金卤灯船产量差不多，但油耗却相当少，节能效果可以高达60%～70%，是未来光诱渔船作业灯具不错的选择。

LED节能灯与金卤灯对比

目前我国鱿钓渔船大致可以分为两类：第一类是在北太平洋柔鱼渔场及秘鲁智利外海的茎柔鱼渔场作业的鱿钓渔船，集鱼灯功率在100～300kW之间；第二类是西南大西洋阿根廷滑柔鱼渔场及秘鲁智利外海的茎柔鱼渔场作业的大型专业鱿钓渔船，集鱼灯功率在300～400kW之间。随着渔民互相竞争，集鱼灯的功率不断地增加，油耗也大幅度增加。浙江海洋水产研究所与福建嘉能光电有限公司合作，多次上船实地考察分析，并根据实际生产作业需求，海上环境等因素，逐步改进LED集鱼灯性能，最终完成产品，并安装实船，技术人员随船跟踪进行实际生产测试。测试依照同渔区同船型同时作业下参照船与节能船渔业产量、油耗记录，并测量实验船灯具温度、灯光亮度等。从7月1日起至11月1日，历经4个月，技术人员得出结论，装有LED节能灯船只性能稳定，产量突出，节能效果明显。在同一作业渔区作业时间下，普通金卤灯鱿钓船作业4个月时间共消耗燃油120t左右，产量在160～200t。使用LED集鱼灯的节能船则消耗燃油39t，产量在180t，鱿鱼产量与使用金卤灯的参照船差不多，但耗油量却大大少于参照船。实践证明使用LED集鱼灯鱿钓渔船符合鱿钓渔船产量作业需要的同时极大程度地节省了燃油的消耗，起到了节能效果。从理论上分析，假定全年11个月作业，浙江鱿钓渔船有400艘，每艘安装130盏集鱼灯，则每年可节省燃油8.91万t，节能效果高达约70%。现在燃油价格大致在7000～7200元/t，则每年浙江鱿钓渔船可节约6.4亿元左右。目前全国光诱船舶有数千艘，如均能使用LED集鱼灯开展作业，将极大地提升节能空间。目前，船员的生活工作环境也越来越被重视。金卤灯在380～780nm之间光谱比较分散，其中包含了大量的红外线和紫外线，这些光能对人体皮肤、眼睛等造成很大的伤害。而LED光谱比较集中，几乎没有红外线和紫外线，对人体伤害也很小。我所与福建嘉能的技术人员经过多次改进，成功应用铝镁合金压延鳍片制作灯体基本满足散热要求，并具有较强的抗腐蚀能力，并且在集鱼灯外形、安装等都基本符合实际需要，弥补了国内LED集鱼灯的不足。

LED节能灯应用、推广存在的问题

LED集鱼灯的节能效果显然易见，但是要在市场上应用推广还是有许多困难。第一，产品散热效果不佳，使用周期还有待提高。由于LED灯是冷光源，消耗的能量除了转化为光能外，其他能量几乎都转化为热能，且只能用热传导的形式散热，所以其散热效果不好，光衰严重，对LED芯片考验也极大。一般现在国内LED集鱼灯的使用寿命在5a左右，实际更少。第二，LED集鱼灯最佳集鱼效果光谱颜色还未确定。光诱渔业是个系统性很强的渔业，不仅要研究灯的特性，还要研究作业对象对光色和光强的不同反映。目前LED集鱼灯多为白色，有些是绿色，但到底是什么颜鱼效果最好还未有确切的结论。因此LED集鱼灯选色问题上还需要进一步的研究讨论，通过作业对象视觉行为的分析和探讨，根据不同作业对象对光色的反应选择相应的LED集鱼灯光色，以达到最大化的作业效果。第三，LED集鱼灯单灯及其芯片价格昂贵。LED灯及芯片基本需要进口，且价格很高。据了解，一盏300W的LED集鱼灯市场价位在1万元以上，而往往一艘船需要装130盏LED集鱼灯，也就是130万元，而一盏普通的金卤灯市场价位在1500元左右，130盏才19.5万元，相差了110.5万元，这对于渔民来说是个不小的投入。在LED集鱼灯还未成熟的情况下，很多渔民不愿意冒大风险去使用LED集鱼灯。

结论

本文通过对福建嘉能科技有限公司设计生产并投入到实际生产的LED集鱼灯性能分析，初步认为此LED集鱼灯节能效果非常理想，LED灯体散热情况良好，抗腐蚀能力不错，基本符合北大西洋渔区的作业要求，能实际应用到渔船上使用。但是它的成本、使用周期、光色选择和不同渔区使用情况等方面还有待研究提高。而在LED集鱼灯的市场推广方面需要国家大力支持，并通过国家节能产品补贴政策予以一定的扶持补贴，让渔民慢慢接受，使LED集鱼灯逐步进入市场，最终替代传统的高能耗金卤灯。本文进一步证明了LED集鱼灯的节能效果和推广价值。中国的LED集鱼灯的研究进入了实质性的生产验证阶段，随着科技的发展，LED散热、防腐、功率大小及外形设计等问题都已被初步解决，急需进行大量的生产实践来解决更多的技术问题，从而进一步完善LED集鱼灯。希望在不久的将来，LED集鱼灯能成功替代金卤灯，在光诱渔业中发挥重要的作用。

作者：崔雪亮 张伟星 单位：浙江省海洋水产研究所