“十城萬盞”工程中LED路燈應(yīng)用情況調(diào)查

1、“十城萬盞”工程中LED路燈應(yīng)用情況調(diào)查張華2008年12月，科技部召開“全國地方科技工作會議”，提出了開展“十城萬盞”試點示范城市的思路，會議的主要指導(dǎo)思想是：以應(yīng)用示范拉動內(nèi)需，促進科技成果的轉(zhuǎn)化，并通過先試點評價、后示范、再推廣。目的是通過“十城萬盞”LED路燈示范工程，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，促進產(chǎn)品質(zhì)量的提高和市場秩序的規(guī)范。兩年多來，半導(dǎo)體照明技術(shù)發(fā)展迅速，搞LED路燈的企業(yè)蜂擁而至，不論是半導(dǎo)體專業(yè)企業(yè)還是做房地產(chǎn)，、搞建筑的都開始嘗試做LED路燈，加上各大媒體過度炒作夸大LED路燈的性能和節(jié)能效果，導(dǎo)致資源、能源、財力、人力的嚴重浪費。特別是2009年3月科技部召開了“十城萬盞”半

2、導(dǎo)體照明應(yīng)用示范城市方案座談會，來自北京、上海、深圳、武漢等21個省市科技廳（局）領(lǐng)導(dǎo)參加會議，會后應(yīng)用示范城市開始申報02009年4月科技部同意開展“十城萬盞”半導(dǎo)體照明應(yīng)用工程試點21個城市。試點和非試點城市一擁而上，而路燈行業(yè)首當(dāng)其沖，有些城市盲目投資，一年更換數(shù)萬盞LED路燈，背離了科技部“先試點、后示范、再推廣”的初衷，全國成了LED路燈的試驗場。中國市政工程協(xié)會城市道路照明專業(yè)委員會針對半導(dǎo)體照明是否能夠替代高壓鈉燈、城市照明行業(yè)實際應(yīng)用情況如何等問題，展開了對21個城市照明管理單位關(guān)于“十城萬盞”LED路燈應(yīng)用情況的調(diào)查。通過這次調(diào)查了解LED路燈的實際應(yīng)用情況，從中總結(jié)經(jīng)驗，以

3、求大家有一個統(tǒng)一認識，來推動半導(dǎo)體照明在我國城市道路照明行業(yè)科學(xué)、健康、有序的發(fā)展。1“十城萬盞”工程中LED路燈應(yīng)用調(diào)查內(nèi)容(1)安裝情況：道路名稱、安裝日期、功率、單價、安裝數(shù)量。(2)LED光電參數(shù)：功率、光通量、顯色指數(shù)、色溫、防護等級。(3)LED路燈生產(chǎn)廠商名稱。(4) 投資情況：政府補貼、財政撥款、是否采用能源合同管理(EMC)等。(5) 預(yù)計規(guī)劃：城市根據(jù)相關(guān)規(guī)劃預(yù)測在2011年LED路燈將安裝多少條路、多少盞LED路燈。(6) 意見和建議：LED路燈技術(shù)是否已經(jīng)成熟；對已安裝的LED路燈在光效、光衰、配光、色溫、顯色性、環(huán)保、壽命、成本回收等多個方面逐一分析；以及影響LED路

4、燈使用壽命的主要因素是什么？是芯片、驅(qū)動電源、散熱、元器件等故障原因造成的，還是另有其它原因。自2010年6月底調(diào)查以來，已有18個城市路燈管理部門返回調(diào)查表，占21個試點城市的85.7%據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，18個城市路燈管理單位自2009年至2010年6月共安裝LED路燈10.57萬盞，其中道路照明9.42萬盞，占已安裝總數(shù)的89.12070，景觀照明工程1.15萬盞，占已安裝總數(shù)的10.880/02LED路燈實際應(yīng)用現(xiàn)狀(1)LED路燈的規(guī)格、品種繁多：9W、24W、30W、46W、48W、50W、60W、70W、75W、80W、84W、90W、100W、112W、120W、126W、135W

5、、136W、139W、140W、144W、150W、154W、160W、165W、180W.、182W、189W、194W、196W、200W、208W、217W、240W、250W、280W、300W、302W、320W、360W、400W.420W共42個品種規(guī)格。對城市道路照明日常運行維護欠考慮。目前，傳統(tǒng)的高壓鈉燈的規(guī)格有70W、100W、150W、250W、400W、1000W_系列。LED路燈各生產(chǎn)廠家品種繁多、規(guī)格不一，在產(chǎn)品規(guī)格的替代性、光學(xué)、光效模式的兼容性都比較差，不符合標(biāo)準化、通用化的要求，給日常維護帶來極大不便。（2）LED路燈價格：48W/2100元、80W/3100

6、元100W4400元、150W/s200元、180W/5500元、200W6400元、280W/8l20元、360W/10600元。LED路燈價格昂貴，按高壓鈉燈250W進行比較，光源電器、壓鑄鋁燈具（進口）每套1500元，光源次（含人工費、臺班費）約需1000元，燈具還可以繼續(xù)使用，而LED路燈必須整體全套更換。即使200WLED路燈光效已達到250W高壓鈉燈的水平，可節(jié)約50W功率，每年可節(jié)電200度，每度電價為1元，12.5年可節(jié)約電費2500元，可LED路燈一次投資比高壓鈉燈多4900元，不知何時才能收回成本。（3）LED路燈的發(fā)光效率（Im/W）：在42個LED路燈規(guī)格中有一盞80W

7、達到90.61m/W，有一盞150W達到102.661m/W。最低的發(fā)光效率只有44.31m/W，大多數(shù)的發(fā)光效率在7585lm/W之間。根據(jù)上海亞明高壓鈉燈的產(chǎn)品樣本數(shù)據(jù)：150W光通量17000Lm,250W光通量31100Im,400W光通量55500lm。按此數(shù)據(jù)推算，LED路燈（光通量按平均80m/W）要達到高壓鈉燈光源的光通量，150W對應(yīng)LED光源將是212W/17000lm,250W對應(yīng)LED光源將是388W311001m,400W對應(yīng)LED光源將是693W/55500lmo按照上海復(fù)旦大學(xué)方志烈教授在從科學(xué)發(fā)展角度看LED路燈和中間視覺一文中講到：英國的同行則進一步?jīng)Q定了LE

8、D路燈的照度可比高壓鈉燈降低20070以上（參考英國標(biāo)準）o從調(diào)查資料中得知，LED路燈光通平均80lm/w，按上述英國標(biāo)準把平均光通量增加20070，即為961m/W,250W高壓鈉燈對應(yīng)324WLED光源才能達到250W高壓鈉燈的31lOOlm光通量。現(xiàn)有的LED路燈光源制造技術(shù)能做到嗎？(4)LED路燈二次光學(xué)系統(tǒng)不夠合理LED路燈的配光技術(shù)已有較大發(fā)展，已不再是在平板或V型上排列數(shù)十顆LED來配光。從廠商提供的配光曲線圖看，配光還不夠完全合理，最大光強方向0050。以內(nèi)，比國際標(biāo)準規(guī)定的截光型燈具0065。還要小，燈下地面特別亮，在30m間距的道路上安裝均勻度無法保證。道路照明設(shè)計計算

9、通常根據(jù)燈具光度測試報告中提供的利用系數(shù)曲線圖、等照度曲線圖、等光強曲線圖、亮度輸出曲線圖、(相對)等亮度等光度數(shù)據(jù)進行計算，到目前為止尚未見到哪一個廠商提供這樣的光學(xué)數(shù)據(jù)oLED路燈只是靠單個13W集成起來，自身帶有小型反光器或透鏡，數(shù)十顆排列在燈具內(nèi)，其整體燈具的利用系數(shù)不可能比高壓鈉燈燈具的利用系數(shù)高，在發(fā)光效率相同的情況下，LED路燈計算的平均照度（亮度）值就相應(yīng)偏低。（5）LED路燈顯色指數(shù)（Ra）普遍在65、75、85之間，色溫（K）約在36006000對顏色識別要求較高的商業(yè)中心或步行街，居住區(qū)人行道選用高色溫的LED路燈比較適宜，因為高色溫LED光源顯色性好。作為快速路、主干道

10、路，偏黃色光的高壓鈉燈對看清前方路燈障礙物效果比高色溫白光略優(yōu)。白色的LED發(fā)光表面看上去給人視覺的確比高壓鈉燈要亮些，但是機動車駕駛員在行駛過程中明顯感覺高壓鈉燈比白光LED路燈要亮得多。特別是對有霧、多塵、蒙蒙細雨的環(huán)境條件下，高壓鈉燈較有優(yōu)勢。根據(jù)國外研究結(jié)果表明，低色溫環(huán)境給人心理上的安全感高于高色溫環(huán)境。從科學(xué)發(fā)展的角度看LED路燈和中間視覺，大家知道，采用光電探測器模擬人眼的光譜靈敏度測量計算燈具（光源）的光效、色度、配光曲線、事實上只能在暗視覺環(huán)境下測量。在我國城市道路照明設(shè)計標(biāo)準和相關(guān)政策里，并沒有對該理論應(yīng)用的相關(guān)規(guī)定，這就意味著，城市道路照明工程在設(shè)計中不會考慮中間視覺狀態(tài)

11、下光源發(fā)光效率的變化對設(shè)計的影響。我國的道路照明設(shè)計標(biāo)準基本上是參照CIE等國際標(biāo)準，中間視覺函數(shù)至今沒有被CIE所接受。當(dāng)還沒有被科學(xué)家找到比原光譜靈敏度測量更合乎邏輯、統(tǒng)一的評價測量方法之前，不要再爭論不休、混淆基本概念、誤導(dǎo)公眾。(6)LED路燈生產(chǎn)廠商。根據(jù)18個路燈單位調(diào)查數(shù)據(jù)，共采用了32家生產(chǎn)廠商42種不同功率的LED路燈品種。據(jù)了解在18個城市路燈單位中采用本地產(chǎn)LED路燈較為活躍，還沒有發(fā)現(xiàn)哪家企業(yè)壟斷整個市場的局面。LED路燈安裝比較多的濰坊、深圳、石家莊、綿陽五個城市路燈單位安裝了83925盞，占總數(shù)(不含景觀照明)89.10%，基本上都是選定的本土企業(yè)的產(chǎn)品。(7) 應(yīng)

12、用投資情況。城市照明行業(yè)屬于公益性事業(yè)單位，日常運行維護費、電費僅靠財政撥款，新建工程都有政府投資，目前全國百余個城市安裝試用了部分LED路燈基本上都是免費試用。在這次21個城市“十城萬盞”應(yīng)用情況調(diào)查，揚州、濰坊、寧波、哈爾濱、福州等70%的城市是財政撥款，深圳有一個項目簽訂了能源管理合同(EMC)，綿陽與兩家公司簽訂了EMC合同，南昌正在與相關(guān)部門商洽EMC模式管理，還有部分城市或廠商免費試用或自酬資金。（8）LED路燈市場規(guī)劃預(yù)測。根據(jù)某雜志報道，2009年“十城萬盞”的21個試點城市已經(jīng)安裝LED路燈（含隧道）大約22.2萬盞，其中濰坊3.5萬盞、重慶2.5萬盞、武漢1.8萬盞、揚州1

13、.5萬盞，四個城市裝燈9.3萬盞，實際調(diào)查四個城市到2010年6月才安裝了73223盞。預(yù)計2011年21個試點城市達112萬盞，據(jù)統(tǒng)計資料顯示，只有三個城市（南昌1.8萬盞、深圳2萬盞、綿陽1萬盞）報來預(yù)測數(shù)，其它城市都對本城市政府在2011年規(guī)劃應(yīng)用LED路燈計劃不詳或根本不知道。（9）過度報道宣傳夸張LED路燈的發(fā)光效率、節(jié)能效果和長壽命。LED路燈是一個由多個零件組成的系統(tǒng)，他包括LED芯片（光源）、驅(qū)動電源、散熱模塊、機械結(jié)構(gòu)和封裝技術(shù)等環(huán)節(jié)，每一項都會影響到整燈的性能，每一個元器件出現(xiàn)問題都會縮短LED路燈的壽命。從目前各路燈單位應(yīng)用情況表明，LED路燈的實際壽命受芯片的質(zhì)量、散熱

14、條件、驅(qū)動都遠遠低于各生產(chǎn)廠商所宣傳的5萬小時，實際的光衰也不盡人意。很多廠商以所謂的實際應(yīng)用案例來證明LED路燈節(jié)電在30%、50%甚至80%都有。據(jù)我們了解主要是將新裝的LED路燈與已安裝運行多年的高壓鈉燈比，與該條道路原本功率過大，照度超過國家設(shè)計標(biāo)準進行比較，然后吹噓LED路燈比高壓鈉燈節(jié)約用電百分之多少，這樣的結(jié)論難以令人信服。3LED路燈推廣應(yīng)用的難點綜上所述，LED路燈在城市照明行業(yè)推廣應(yīng)用的難點主要是：一次性投資成本過高，是高壓鈉燈的34倍；品種繁多、規(guī)格不一兼容互換性較差；損壞后無法再利用，日常維護浪費現(xiàn)象突出，由于產(chǎn)品通用性差、維護成本過大，各生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的LED產(chǎn)品規(guī)格、

15、功率大小、燈具造型、光學(xué)配光、安裝方式等都不相同，各自不同的工作特性難以維護，維護時必須使用原廠產(chǎn)品，不利于日常維護檢修。因此，作為LED路燈生產(chǎn)企業(yè)無法實現(xiàn)產(chǎn)品的規(guī)?；a(chǎn)，要降低成本的難度較大。而高壓鈉燈由于技術(shù)標(biāo)準的統(tǒng)一，燈具、光源、電器等方面通用性較強，不同廠家的產(chǎn)品可以互用，便于日常維護，同時也大大降低維護成本。4“十城萬盞”工程中LED路燈應(yīng)用前景展望LED路燈是否可以取代高壓鈉燈，在技術(shù)層面上并非已萬事俱備，它取決于性能上LED路燈是否已經(jīng)超過了高壓鈉燈，成本上是否具備長期成本效益?？傮w上看，LED路燈必將為人工照明帶來一次新的革命，成為全面超越現(xiàn)有光源的一種新型光源，具有非常好的發(fā)潛力和市場前景，但