LED照明市場が新たな段階に入りつつある。ひとつは産業用と家庭用への需要シフト、もうひとつは照明制御によるさらなる省エネ効果追求である。原子力発電の大部分が停止する中でも電力供給が安定している大きな要因にLED照明をはじめとした省エネへの取り組み効果は大きい。水銀の使用規制が徐々に強化されて蛍光灯やハロゲン電球なども、LED照明へのシフトを加速している。すべての照明がLEDに置き換わるのも間近と言えそうだ。
日本照明工業会による自主統計（参加23社のデータ）によると、2015年度（15年4月～16年3月）の1年間の照明器具全体の出荷金額は7082億9000万円で、前年度比105.6％となっている。このうち、防災用を含むLED器具は6007億1400万円で同119.6％となり、全体の84.8％を占め、ここ数年で一段と比率が高くなっている。13年度が約60％、14年度が約70％であったことから毎年10ポイントずつ上昇していることになる。
LED照明の全体に占める割合が高くなっていることから伸び率は鈍化しているものの、16年度は90％前後になり、100％に限りなく近づくものと思われる。
LED照明は、電力消費が白熱球や蛍光灯などに比べて格段に少ないことに加え、寿命も長く一度取り付けると球切れによる交換の手間が省けるのも大きな効果となっている。LEDに比べると格段に消費電力が大きい白熱球の生産を中止するメーカーも増えている。
また最近は水銀規制の影響もLED照明の普及を後押ししている。16年2月から「水銀に関する水俣条約」など水銀使用に関する日本国内での規制強化により、蛍光灯など水銀を使用した照明器具に対する使用が制限され始めている。
現在の規制では、コンパクト形、及び電球形蛍光ランプで水銀含有量が5ミリグラムを超え、定格消費電力30W以下、または直管形蛍光ランプで、水銀含有量が5ミリグラムを超え、定格消費電力60W未満のもののうち、3波長形蛍光体を用いたもの、あるいは水銀含有量が10ミリグラムを超え、定格消費電力が40W以下のもののうち、ハロリン酸塩を主成分とする蛍光体を用いた製品が18年1月1日から、メタルハライドランプや高圧ナトリウムランプを除く一般照明用の高圧水銀ランプは水銀含有量に関係なく20年12月31日から製造・輸出入が禁止される。ただ、一部の製品では規制を前倒しする動きもあり、注意が必要となっている。
照明器具だけでなく、水銀を使用したスイッチ・リレー、温度計など計測機器の製造、輸出、輸入が禁止される。大規模施設や屋外施設には水銀灯が多く使われており、これらも順次、LED照明への切り替えが急速に進むものと思われる。
LEDは「ロウソク」「白熱電球」「蛍光灯」に次ぐ第4世代の光源とも言われている。特に日本が先駆者的な役割を果たしており、ノーベル賞受賞でも話題になった青色LEDの発明により、黄色蛍光体と組み合わせて、白色光を発するLEDが製造できるようになった。光の3原色である赤色・緑色・青色の素子を用いて白色光を発する方式もあるが、演色性（色が自然に見える性質）には劣るため、大型映像表示装置などで活用されてはいるものの、照明用ではあまり採用されていない。
LED照明の特徴として、省エネはもちろん、高輝度・長寿命・高信頼性・低発熱性・耐衝撃性・瞬時点灯などが挙げられ、その特徴から従来型の照明が持つデメリットを補うことができ、家庭用から産業用まで幅広い分野で採用されている。例えば、LEDの発光体は非常に小さいため、マイクロアレイレンズと組み合わせることで、強い指向性の照明が開発されている。レンズの種類を変えることで、照射角度を選択でき、空間照明や、スポット照明などに使われている。照度も年々増しており、定格光束6万ルーメンを超える器具も登場している。一般家庭用の40W電球が500ルーメン程度と言われているので、約120個分の明るさを1台でまかなうことができる。
LEDにも寿命があり、経年劣化により輝度が落ちてくるものの、一般的な照明用LEDで70％期において想定寿命6万時間（24時間連続点灯した場合でも7年弱）の寿命があると言われており、一度設置すれば交換の手間が省けるばかりか、電球の廃棄の手間もなくなる。日本照明工業会によると、省エネ性能としては、同じ明るさでも一般的な白熱電球とくらべ、8分の1程度、蛍光灯と比べても2分の1の消費電力といわれており大幅な省エネが期待できる。
LED照明は、コンビニエンスストアや外食レストランなど24時間営業するところでの省エネ対策として先行して普及してきた。電力使用量を抑えられることに加え、外部からも照明が目立つことから省エネを求める声が反映されている。現在ではこうしたところはほとんどがLED照明に切り替わっている。
照明制御方法も高度化
こうした業務用のLED照明の普及が一巡したことから、次のLED照明のターゲットは家庭用と産業用が挙げられている。家庭用は蛍光灯などの照明器具メーカーが強い販売ルートを確立しており、他からのLED照明販売は難しい面も多い。加えて利益も業務用ほど高く確保できないことから、一部のメーカーを除いて、販売ターゲットを産業用に置いている。
工場、ビルなど産業用は、屋内照明に加え、機械・装置の照明としても用途が見込める。産業用では、機械の表示灯光源としてLEDの採用が進んでいるが、照明としてのLEDはこれからである。制御盤や配電盤などの内部照明や、加工機械・装置の本体内部の照明用である。
産業用LED照明は、家庭用や業務用に比べ一段と厳しい使用環境の条件が求められる。このため、こうした用途に特化した専業メーカーが発売していることが多い。例えば、「マイナス40℃対応品」は、即時点灯が可能で長寿命、省エネであることから低温倉庫などで活用されている。
さらに、食品工場、金属加工工場などの厳しい環境でも使えるよう、耐水・耐油性能を備えたタイプも登場し、「IP67G」「IP69K」などの、通常の防水はもちろん、耐油性能や、水の直接噴流にまで耐えられる製品も登場している。プラントなどの防爆環境でも使えるタイプもバリエーションが増えてきており、ゾーン1、2に対応した水素製造プラントや水素ステーションでも使用できる製品、非点火防爆構造で軽量化を図った製品などが登場している。当然こうしたLED照明は価格も高く、付加価値も取れる。
工場や公共施設などの高天井の照明では、水銀灯などが一般的に使用されているが、水銀使用規制でこうした高天井用の照明はLED照明に置き替えられようとしている。LED照明の長寿命特性は照明の交換作業がほぼ不要になることや、低消費電力に加え、スイッチ投入後すぐに点灯すること、照明角度調節が容易なことから、限定された場所へのスポット照明としても利用しやすい。
現在、大都市を中心にビル建設が急速に進んでいる。再開発に伴うビル建設もあるが、大半は新しい耐震基準に対応できていないためによる建て替えといわれている。こうした新しいビルの照明にはLEDの採用が前提となっており、LED照明の需要が加速することが予想される。
ビル管理システム（BEMS）と連動して、ビル全体の消費電力が目標値を超えた場合、照度センサの基準値を下げたり、 天空照度を測定し、ブラインド角度、照明器具調光率制御といった使い方が可能になる。
こうした照明制御方法は各種あるが、最近注目を集めているのが、無線で照明制御ができるシステムとして国際規格にもなっている「DALI」で、急速に採用する照明機器メーカーが増えている。
DALIはワイヤレスで制御できることから、照明制御のための大がかりな配線工事が不要で、レイアウト変更などにもフレキシブルに対応できる。器具ごとに情報設定したり、ゾーンごとの設定なども容易で、タブレットやスマホなどからの制御もできるようなシステム構築も可能だ。さらに、LED照明でも調光が可能であるのも大きな特徴といえる。
今後のLED照明の用途として、植物工場、集魚灯など新分野での活用も広がっている。
植物工場では、育成している植物に最適な波長の光を当てることで、収穫期間の短縮を可能にしている。集魚灯では省エネによる燃料費用の軽減はもちろん、光が水中の奥まで届き、調光・瞬時点灯消灯ができる特性を用いて魚群の誘導を行い、魚が暴れることなく、傷がつかない状態で水揚げすることに貢献している。
産業用LED照明市場は、省エネ、水銀規制などの環境問題を大きな追い風にしてさらなる加速が見込まれている。
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