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摘 要:随着各国积极推动落实节能减排工作,路灯作为城市照明的重要组成部分,在节能中的效果日益凸显,尤其是LED的智能控制特性不仅强化了LED路灯产品的优势,更大大提升了道路照明系统节能的空间。所以,在当前节能减排,各地政府广泛推广LED路灯产品的背景下,开发新型高效、节能、使用时间长、环保的路灯对城市照明具有重要意义。
关键词:LED路灯;LED照明;现状;发展趋势
随着LED道路照明的快速发展,LED路灯成城市道路照明的重要组成部分,由于传统的路灯采用光效低的高压钠灯,造成了巨大的能源浪费,在全球能源危机与环保压力日益凸显的形势下,我国LED因商机巨大受到路灯厂家的青睐,再加之LED路灯照明系列指数近期整体呈现持续上扬态势,大大刺激了LED路灯照明市场。今天我们就从多方面探讨LED路灯照明的发展现状以及未来市场发展预测分析。
一、LED路灯技术应用现状及问题
1、产品多样,未标准化
当前市场推出的LED路灯,产品外观、LED的发光颗粒的排布方式与数量、整流电路的外型尺寸和等都存在多样性。比如:单管功率数量各异,1~5瓦不等;光分布的情况也各异,有蝠形、矩形等;封装有多芯片封装和单科芯片封装等。这些差别都给普及使用后的运行、维护工作带来极大不便,也不符合市政公用设施标准化,通用化的设计原则。
所以,我认为,在今后发展中,生产厂家应严格按照国家统一标准进行,确保产品在设备安全性能、电气性能等方面安全可靠。同时,必须对LED产品包括但不限于电气元件、灯具主体、整流电路等主要电气元件依据国家标准实现必要的统一标准。
2、光学设计、散热是LED路灯面临的主要技术问题
目前,大功率LED路灯研制发展迅速,但在实际应用中却还存在着不同程度的瓦流明低、二次光效处理水平较低、寿命短、光色不一、驱动器多故障等一系列问题。其中,光学设计、散热设计和电源稳压器系统设计等关键技术问题是提高LDE发光效率和寿命的关键。
3、成本高,价格高,成本回收周期长
目前,LED路灯的成本远高于高压钠灯,正常情况下LED路灯价格在4000元-8000元,甚至更高,但一套进口品牌的高压钠灯价格不超过1500元。即使LED路灯的耗电量仅是高压钠灯的三分之一,但因为价格比高压钠灯高许多,用LED路灯代替高压钠灯成本回收周期仍然较长。
二、LED路灯发展前景预测
1、LED路灯优势
据美国能源部的固态照明研究与开发计划,与高强度气体放电(HID)灯泡、荧光灯管和节能灯(CFL)、卤素灯和白炽灯相比,LED灯具有更高的效能和更长的寿命。一只冷白光LED的最大效能是132流明/瓦(l/W),而白炽灯只有区区的15流明/瓦,二者的寿命分别为5万与1千小时。而LED照明所使用的功耗只是白炽灯的20%——这在全球都日益重视节能的但价格较高是其缺点。美国能源部估计,如果所有的人都改用固态照明,那么到2020年,所节省下来的电力可以满足3200万个家庭的需求。LED已经节省的电能,相当于25万个家庭的用电量。除此之外,LED灯还有如下优势:
1)LED路灯的光衰小,一年的光衰不到3%,使用10年仍达到道路使用照度要求,因此,LED路灯在使用功率的设计上可以比高压钠灯低;
2)LED路灯可以自动调光,能实现在满足不同时段照明要求,最大可能的降低功率,节省电能;
3)LED是低压直流器件,驱动单颗LED的电压为安全电压,所以它是一个比使用高压电源更安全的电源,特别适用于公共场所。直流的特点使LED特别适合与太阳能、风电进行结合;
4)每个单元LED晶粒只有很小体积,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于易变、易震的环境;
5)安装简便:直接将LED路灯灯头安装于灯杆替换原有的钠灯灯头。
2、LED路灯发展前景预测
1)全国LED路灯安装数量未来5年将增加3倍
中国早在2009年就提出“十城万盏”计划,却因没有国家标准配合,品质良莠不齐、路灯故障频传,进度远远落后欧美;当前,在发达的城市安装速度较快,目前在发达的城市安装进度较快,如广东省珠三角六大城市去年LED路灯就装了30万盏。台湾LED路灯的上市公司包括亿光,未上市则有光林等专业厂商。去年在5都11县安装了25万盏路灯,接下来还有80万盏路灯有待汰换,以每盏8000元单价计算,商机也有64亿元新台币。
2)LED路灯迎来换装潮 10年后更换率超过9成
根据Navigant公司一份对智能路灯的研究报告,预测到2023年全球路灯约93.8%为LED,如今,这一数据刚刚超过53%,在2014~2017年全球LED户外照明将迎来替换潮。但由于LED的价格继续走低及LED产品替代更迭率下降,在很长一段时间路灯收入下滑。
进入2014年以来,全球LED户外照明换装潮加速。美国共有超过600个城市正在计划LED路灯换装计划,其中纽约将在2017年更换全市25万盏路灯,之后还会将城市商业区的装饰照明灯具更换为LED灯具,这将是北美规模最大的LED路灯换装计划。其他新兴市场国家,例如泰国、俄罗斯、拉美和非洲地区也会在2014年迎来大规模的路灯换装潮。直到2015年,LED路灯渗透率逐渐平缓,增长率开始下降,全球每年LED路灯换装和新增LED路灯的规模会维持在1000万盏/年左右。
所以,LED路灯要在道路照明市场正式推广,价格及成本仍然是最大障碍。要使LED路灯下滑到与现有灯具的竞争价格,需要各厂商的成本下降。而近期只能是在LED技术不断成熟,发光效率不断提高的前提下,通过LED的寿命优势、节能优势来弥补灯具价格上的劣势。
参考文献
1、刘旭东,王巍. 基于电力线载波通信的LED路灯能源监控网研究[A]. 全国第五届信号和智能信息处理与应用学术会议专刊(第一册)[C],2011年
2、马加俊,吴庆亚,肖军,钱益,秦大为. 高性能LED路灯驱动器设计方案[A]. 海峡两岸第十八届照明科技与营销研讨会专题报告暨论文集[C],2011年
3、吕运朋,李宏超,籍晓晔,张为民. 基于STC单片机的智能LED路灯控制器设计[J]. 电源技术,2010年05期
关键词:LED路灯;LED照明;现状;发展趋势
随着LED道路照明的快速发展,LED路灯成城市道路照明的重要组成部分,由于传统的路灯采用光效低的高压钠灯,造成了巨大的能源浪费,在全球能源危机与环保压力日益凸显的形势下,我国LED因商机巨大受到路灯厂家的青睐,再加之LED路灯照明系列指数近期整体呈现持续上扬态势,大大刺激了LED路灯照明市场。今天我们就从多方面探讨LED路灯照明的发展现状以及未来市场发展预测分析。
一、LED路灯技术应用现状及问题
1、产品多样,未标准化
当前市场推出的LED路灯,产品外观、LED的发光颗粒的排布方式与数量、整流电路的外型尺寸和等都存在多样性。比如:单管功率数量各异,1~5瓦不等;光分布的情况也各异,有蝠形、矩形等;封装有多芯片封装和单科芯片封装等。这些差别都给普及使用后的运行、维护工作带来极大不便,也不符合市政公用设施标准化,通用化的设计原则。
所以,我认为,在今后发展中,生产厂家应严格按照国家统一标准进行,确保产品在设备安全性能、电气性能等方面安全可靠。同时,必须对LED产品包括但不限于电气元件、灯具主体、整流电路等主要电气元件依据国家标准实现必要的统一标准。
2、光学设计、散热是LED路灯面临的主要技术问题
目前,大功率LED路灯研制发展迅速,但在实际应用中却还存在着不同程度的瓦流明低、二次光效处理水平较低、寿命短、光色不一、驱动器多故障等一系列问题。其中,光学设计、散热设计和电源稳压器系统设计等关键技术问题是提高LDE发光效率和寿命的关键。
3、成本高,价格高,成本回收周期长
目前,LED路灯的成本远高于高压钠灯,正常情况下LED路灯价格在4000元-8000元,甚至更高,但一套进口品牌的高压钠灯价格不超过1500元。即使LED路灯的耗电量仅是高压钠灯的三分之一,但因为价格比高压钠灯高许多,用LED路灯代替高压钠灯成本回收周期仍然较长。
二、LED路灯发展前景预测
1、LED路灯优势
据美国能源部的固态照明研究与开发计划,与高强度气体放电(HID)灯泡、荧光灯管和节能灯(CFL)、卤素灯和白炽灯相比,LED灯具有更高的效能和更长的寿命。一只冷白光LED的最大效能是132流明/瓦(l/W),而白炽灯只有区区的15流明/瓦,二者的寿命分别为5万与1千小时。而LED照明所使用的功耗只是白炽灯的20%——这在全球都日益重视节能的但价格较高是其缺点。美国能源部估计,如果所有的人都改用固态照明,那么到2020年,所节省下来的电力可以满足3200万个家庭的需求。LED已经节省的电能,相当于25万个家庭的用电量。除此之外,LED灯还有如下优势:
1)LED路灯的光衰小,一年的光衰不到3%,使用10年仍达到道路使用照度要求,因此,LED路灯在使用功率的设计上可以比高压钠灯低;
2)LED路灯可以自动调光,能实现在满足不同时段照明要求,最大可能的降低功率,节省电能;
3)LED是低压直流器件,驱动单颗LED的电压为安全电压,所以它是一个比使用高压电源更安全的电源,特别适用于公共场所。直流的特点使LED特别适合与太阳能、风电进行结合;
4)每个单元LED晶粒只有很小体积,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于易变、易震的环境;
5)安装简便:直接将LED路灯灯头安装于灯杆替换原有的钠灯灯头。
2、LED路灯发展前景预测
1)全国LED路灯安装数量未来5年将增加3倍
中国早在2009年就提出“十城万盏”计划,却因没有国家标准配合,品质良莠不齐、路灯故障频传,进度远远落后欧美;当前,在发达的城市安装速度较快,目前在发达的城市安装进度较快,如广东省珠三角六大城市去年LED路灯就装了30万盏。台湾LED路灯的上市公司包括亿光,未上市则有光林等专业厂商。去年在5都11县安装了25万盏路灯,接下来还有80万盏路灯有待汰换,以每盏8000元单价计算,商机也有64亿元新台币。
2)LED路灯迎来换装潮 10年后更换率超过9成
根据Navigant公司一份对智能路灯的研究报告,预测到2023年全球路灯约93.8%为LED,如今,这一数据刚刚超过53%,在2014~2017年全球LED户外照明将迎来替换潮。但由于LED的价格继续走低及LED产品替代更迭率下降,在很长一段时间路灯收入下滑。
进入2014年以来,全球LED户外照明换装潮加速。美国共有超过600个城市正在计划LED路灯换装计划,其中纽约将在2017年更换全市25万盏路灯,之后还会将城市商业区的装饰照明灯具更换为LED灯具,这将是北美规模最大的LED路灯换装计划。其他新兴市场国家,例如泰国、俄罗斯、拉美和非洲地区也会在2014年迎来大规模的路灯换装潮。直到2015年,LED路灯渗透率逐渐平缓,增长率开始下降,全球每年LED路灯换装和新增LED路灯的规模会维持在1000万盏/年左右。
所以,LED路灯要在道路照明市场正式推广,价格及成本仍然是最大障碍。要使LED路灯下滑到与现有灯具的竞争价格,需要各厂商的成本下降。而近期只能是在LED技术不断成熟,发光效率不断提高的前提下,通过LED的寿命优势、节能优势来弥补灯具价格上的劣势。
参考文献
1、刘旭东,王巍. 基于电力线载波通信的LED路灯能源监控网研究[A]. 全国第五届信号和智能信息处理与应用学术会议专刊(第一册)[C],2011年
2、马加俊,吴庆亚,肖军,钱益,秦大为. 高性能LED路灯驱动器设计方案[A]. 海峡两岸第十八届照明科技与营销研讨会专题报告暨论文集[C],2011年
3、吕运朋,李宏超,籍晓晔,张为民. 基于STC单片机的智能LED路灯控制器设计[J]. 电源技术,2010年05期