在城市道路照明中试点推行LED大功率路灯的可行性分析.docx

张海明 妍 妍摘要：近年来大功率LED路灯在一些国家及地区得到了全面推广，我国国内上海、天津等21个城市也率 先开展了LED照明工程推广试点工作。本文对LED路 灯和传统高压钠灯在性能及经济效益等方面进行比较分 析，并提出在东营市试点推行的几点建议供工程专业人 员参考。明器具，节约照明用电，减少环境及光污染，建立一个优质高效、经济舒适、安全可靠、有益环境的照明系 统。在东营市市政照明领域，与现行光源相比，采用 LED光源作为新材料，有着发光效率高、耗电量少、使 用寿命长、安全环保等显著优势。LED将是未来城市路 灯照明系统的最终选择方向。但由于其一次性投入成本 相对较高，因此，从东营城市现实出发，推广这项新技 术，必须走试点试验与创新融资相结合的路子。一、LED路灯应用现状LED问世于20世纪60年代初，具有省电、寿命长、 耐震动、响应速度快、冷光源等特点，广泛应用于指示 灯、信号灯、显示屏、景观照明等领域。近年来，随LED光源在照明领域的应用，是半导体发光材料技术高速发展及“绿色照明”概念逐步深入人心的产物。 “绿色照明”是国外照明领域在上世纪80年代末提出的 新概念，我国“绿色照明工程”的实施始于1996年。实 现这一计划的重要步骤就是要发展和推广高效、节能照Eco-town生态城镇着人们对半导体发光材料研究的不断深入，LED制造工艺和新材料开发应用取得了突破性进展，其发光效率 提高了近1000倍，特别是超高亮度白光LED的出现，使 LED应用于城市道路照明领域成为可能。目前，大功率 LED路灯已在美国、日本等国家和中国台湾等地区全面 推行，中国大陆上海、天津等21个城市已列入国家“十 城万盏”计划，率先开展LED照明工程试点工作。在山 东，LED路灯照明尚未得到大规模推广应用。位于东营 经济开发区的一家名为泰克拓普的高新技术公司，以白 光LED封装等近10项专利技术和雄厚的成果推广资金， 有意在国内更多领域推广这一节能新成果。因此东营市 具备率先推广这一高新技术的先天优势。二、LED光源与现行光源的对比特征（一）优势1.发光效率高。白炽灯、卤钨灯光效为12～24lm/ W，荧光灯50～70lm/W，钠灯90～140lm/W，这其中， 大部分的电能变成热量损耗。经改良后的LED，光效将 达到100～150lm/W。2.耗电量少。同样照明效果的情况下，LED耗电量 是白炽灯泡的十分之一，荧光灯管的二分之一。有日本 学者估算，如采用LED替代日本全国一半的白炽灯和荧 光灯，每年可节约相当于60亿升原油。3.使用寿命长。传统的发光照明系统具有灯丝易 烧、热沉积、光衰减等缺点。而LED由于灯体积小、重 量轻、采用环氧树脂封装，可承受高强度机械冲击和震 动，不易破碎。LED灯具平均寿命在5万小时以上，使 用寿命可达5～10年。4.安全环保。LED全固体发光体，具有耐震、耐冲 击、不易破碎的特点，不含汞、钠元素等可能危害健康 的物质，其废弃物可回收，无污染。LED属冷光源，发 热量低、无热辐射性。（二）劣势1.造价高。LED路灯目前的成本还远于高压钠灯， 一款LED路灯目前价格在4000-8000元，甚至更高，一套 进口品牌的高压钠灯（含灯具、成套电器光源）价格不 超过1500元，平均价格不到LED路灯的四分之一。2.维护难。可以说在目前的发展状况，LED路灯是 无法维护的，一旦出现故障时，只能整个灯具进行更 换，除了高额成本外，维护的时间也要大大延长，这对 使用单位来说是非常不利的。3.光衰大。无论是单点还是多点光源的LED路灯都 存在着散热难的问题，由于散热问题不易解决，光衰较大，发光效率下降较快。4.缺标准。LED路灯在产品规格方面缺少统一的技 术标准，目前还没有统一的LED路灯生产技术标准，每 个厂家按自己的标准生产自己的产品，彼此间是很难通 用的，影响了LED路灯行业的快速发展。三、LED路灯与传统高压钠灯性能及经济效益 对比分析由于成本方面的原因，LED光源目前还不能在大面 积白光泛光照明方面和传统的高效光源竞争，但是在小 功率照明、局部照明、安全照明、闪烁照明、彩色照明 等方面具有传统光源难于比拟的优势。路灯的功能是为 照亮路面，属局部照明，这正是LED光源的优势应用之 一。LED是发光角度便于控制的点光源，与不便控制发 光角度的光源相比，小功率即可达到局部照明的效果， 解决了传统球状光源必须依靠光反射来解决的二次取光 及光损耗问题，从而达到了节能的目的。为直观地反 映LED路灯和传统高压钠灯的比较优势，我们就两者之 间的性能及经济效益进行了全面对比分析（见表１、表2），经济效益比较（见表3—7）。表1 光源光效比较根据以上的比较，LED路灯光效是高压钠灯的3.1倍，能耗仅为高压钠灯的32.4%。表2 整体优势比较74小