Au cours des dernières années, une question a été soulevée à plusieurs reprises lors de nos demandes en Amérique du Nord : « Si je remplace mon HPS 1 000 W par des LED, dans combien de temps puis-je récupérer mon argent ?
Tout le monde sait déjà que les lampes de culture à LED sont plus économes en énergie,-plus froides et plus stables, mais ce qui détermine réellement l'investissement n'est pas « l'apparence » mais plutôt le retour sur investissement (retour sur investissement).
C'est pourquoi nous avons systématiquement mené une "étude de retour sur investissement sur le remplacement des LED par HPS" en utilisant des conditions réelles-en Amérique du Nord pour calculer et expliquer clairement ce problème.
Pour être clair, nous n’utilisons pas des conditions de laboratoire idéales mais modélisons plutôt un scénario très courant en Amérique du Nord.
Une salle aux 1000 fleurs en Amérique du Nord
- Plan original : 100 unités de 1 000 W HPS (ballast compris, puissance réelle estimée à 1 050 W)
- Plan de remplacement : 100 unités de lampes de culture à LED à haute efficacité- (par exemple, modèles pliables/araignées de 720 à 800 W, EPI d'environ 2,8 à 3,0 μmol/J)
- Cible lumineuse : PPFD en floraison 800–1 000 μmol/m²/s
- Durée d'éclairage : en moyenne 12 heures par jour, 365 jours par an
- Prix de l'électricité locale : nous utilisons une hypothèse prudente de 0,12 USD/kWh (plus élevée dans de nombreuses régions).
Sur cette base, nous calculons le retour sur investissement sous quatre angles :
- Économies directes sur les coûts d’électricité
- Économies grâce à la réduction de la charge de refroidissement CVC
- Différences de coûts d’ampoule/entretien
- Amélioration réelle du rendement et de la qualité
2. Quelle est l’importance des économies directes sur les coûts d’électricité ?
Examinons d'abord l'aspect le plus intuitif : la puissance des lumières elles-mêmes.
- HPS : 100 unités × 1 050 W ≈ 105 kW
- LED : Si vous utilisez des lampes de culture à LED pliables de 720 W à 800 W/des lampes de culture à LED araignée, prenons la valeur moyenne de 750 W. → 100 unités × 750 W=75 kW
Autrement dit, dans les mêmes conditions PPFD, les LED ont une puissance globale inférieure d’environ 30 kW à celle des HPS.
Différence de consommation électrique annuelle :
- HPS : 105 kW × 12 h/jour × 365 ≈ 459 900 kWh/an
- LED : 75 kW × 12 h/jour × 365 ≈ 328 500 kWh/an
Économies d'électricité annuelles ≈ 459 900 – 328,500=131 400 kWh
En supposant un prix de l'électricité de 0,12 USD/kWh : économies annuelles sur le coût de l'électricité pure pour l'éclairage ≈ 15 768 $.
Si le prix local de l’électricité se situe entre 0,15 et 0,18 USD/kWh, ce chiffre sera encore plus significatif.
3. Charge de refroidissement réduite, CVC, permettant également d'économiser de l'argent.
Le plus gros problème du HPS n’est pas seulement sa consommation électrique élevée, mais aussi sa chaleur excessive. Le passage aux LED réduit considérablement la quantité de chaleur entrant dans la pièce-qui serait autrement évacuée par la climatisation, les refroidisseurs et les déshumidificateurs.
Notre étude a utilisé un facteur conservateur : pour chaque réduction de 1 kW de la charge d'éclairage, environ 0,3 à 0,5 kW de la demande de refroidissement sont réduits. Comme calculé précédemment, les LED nécessitent environ 30 kW de charge en moins que les HPS.
En utilisant un point médian de 0,35, nous estimons :
Réduction de la charge de refroidissement ≈ 30 kW × 0.35=10.5 kW.
Ces appareils de refroidissement eux-mêmes consomment également de l’électricité.
En supposant que le COP du système de refroidissement est d'environ 3 (1 kW d'électricité transporte 3 kW de chaleur)
La consommation électrique de l'équipement de refroidissement pour 10,5 kW de chaleur serait alors d'environ :
10,5 ÷ 3 ≈ 3,5 kW
Économies annuelles d'électricité CVC ≈ 3,5 kW × 12 h × 365 ≈ 15 330 kWh
Au tarif de 0,12 USD/kWh :
Économies annuelles sur le seul refroidissement ≈ 1 839 USD
Économies totales d'électricité pour l'éclairage et le refroidissement combinés : ≈ 17 600 USD/an (estimation prudente)
Ceci concerne uniquement une installation de 1 000 pièces avec 100 lumières ; pour les installations plus grandes, ce nombre augmentera considérablement.
4. Ampoules et coûts de maintenance – Dépenses cachées du HPS
Il est généralement recommandé de remplacer les ampoules HPS environ chaque année (certains producteurs prolongent cette durée jusqu'à 1,5 an, mais la dégradation de la lumière est déjà assez perceptible).
Le prix par ampoule + main d'œuvre + temps d'arrêt, combinés, est estimé de manière prudente à 40 USD/unité/an dans notre modèle.
100 unités HPS : coût de maintenance annuel ≈ 4 000 USD
Les LED ont une durée de vie supérieure à 50 000 heures. En utilisantJTGL LED élèvent des lumières, la durée de vie nominale des L90/L80 est généralement de 50 000 à 60 000 heures, ce qui signifie qu'il n'est presque pas nécessaire de « remplacer en masse l'ampoule » dans un délai de 5 ans.
Le coût annuel d’entretien des LED est proche de zéro, avec seulement un faible coût pour remplacer quelques ampoules défectueuses.
Dans le modèle ROI, une différence de coût de maintenance annuelle de 3 000 à 4 000 USD est considérée comme très raisonnable.
Par conséquent, les économies totales réalisées sur ces trois éléments sont les suivantes :
Économies d'éclairage : ≈ 15 768 $/an
Économies CVC : ≈ 1 839 $/an
Économies d'entretien : ≈ 4 000 $/an
Total des avantages économiques directs : ≈ 21 000 $ à 22 000 $/an
5. Changements dans la production et la qualité réelles
La discussion ci-dessus s'est concentrée sur « les économies d'argent », mais la véritable valeur des lampes de culture à LED va au-delà des simples économies de coûts.
- Dans de nombreux projets nord-américains, nous avons entendu des commentaires similaires : le passage à une solution LED appropriée augmente généralement le rendement par mètre carré de 5 à 15 %, pour les raisons suivantes :
- Meilleur spectre pour la floraison (rapport bleu-rouge raisonnable, rouge lointain-contrôlable)
- PPFD plus uniforme, ce qui donne une meilleure qualité et des capitules plus bas.
- Température plus stable, réduisant le stress des plantes
- Incidence plus faible de la maladie
Pour un exemple pratique : si le rendement initial par cycle était de 50 kg, une augmentation prudente de 8 % signifierait :
- 4 kg de plus par cycle, 5 cycles par an, soit un total de 20 kg supplémentaires par an.
- Même sans tenir compte du prix-utilisateur final, uniquement du "prix côté usine-,
Cette puissance supplémentaire compense facilement une partie importante du coût d’investissement en éclairage.
Par conséquent, dans nos études de retour sur investissement, nous traitons généralement "l'augmentation du rendement" comme un bonus distinct : ce n'est pas une condition préalable au seuil de rentabilité, mais cela raccourcit souvent la période de récupération de plusieurs mois.
6. ROI global : combien de temps faut-il pour récupérer l'investissement en passant des HPS aux LED ?
Rassemblons le tout :
En supposant 100 lampes de culture à LED de haute-qualité (par exemple, la série pliable/araignée de JT), avec un investissement total estimé entre 80 000 $ et 90 000 $.
Économies annuelles :
Électricité + CVC ≈ 17 600 $
Coûts d'entretien ≈ 4 000 $
Économies directes totales ≈ 21 000 $/an
Ajout d'une estimation prudente de l'augmentation de la production (par exemple, 10 000 à 15 000 $ supplémentaires de revenus variables par an)
Théoriquement:
La majeure partie de l’investissement peut être récupérée en 2 à 3 ans environ.
Dans les régions où les prix de l'électricité sont plus élevés et où la production est plus-sensible, le délai de récupération pourrait même approcher 1,5 à 2 ans.
7. Comment cette « étude HPS → LED ROI Study » sera-t-elle appliquée aux projets de JT ?
Nous appliquerons ensuite ces modèles à l'évaluation préliminaire de projets pour des clients nord-américains ; Calculs financiers pour les mises à niveau LED pour les investisseurs ; Planification globale du chemin de mise à niveau du HPS vers le LED pour les serres ; et fournir aux partenaires des tableaux de comparaison du retour sur investissement pourlampes de culture LED pliables, L'araignée LED élève des lumières,etLampes de culture QB LED.
En d’autres termes, lorsque les clients demandent : « Est-ce que cela vaut la peine de remplacer les lumières ? nous ne répondrons plus simplement : "Les LED sont plus économes en énergie-."
Au lieu de cela, nous pouvons fournir un rapport sur le retour sur investissement adapté à leurs installations spécifiques-y compris la consommation d'énergie, les coûts d'électricité, le refroidissement, la maintenance, le rendement et la période de retour sur investissement.
HPS vers LED n'est pas un simple remplacement de lumière ; c'est une mise à niveau du modèle économique.
Cette étude de retour sur investissement sur le remplacement des HPS par des LED en Amérique du Nord n'est qu'un point de départ.
Ensuite, nous continuerons à développer des modèles plus détaillés pour différents prix régionaux de l’électricité, différentes variétés de cultures et différentes structures de salles de culture.
Mais une chose est très claire : en Amérique du Nord, si vous exploitez une agriculture commerciale avec HPS (système hybride à haute performance) à long terme-, le passage à des lampes de culture à LED stables et à haute efficacité-ne signifiera qu'un retour sur investissement, et souvent plus tôt que vous ne l'imaginez.
JTGLL'objectif de est simple : aider les clients à transformer chaque unité d'électricité, chaque éclairage et chaque mètre carré d'auvent en flux de trésorerie prévisible, calculable et reproductible à long terme-grâce à des solutions LED plus efficaces et plus stables.
