关于功能性照明推广应用LED光源的思考

黄达江，周传皓

（岳阳市路灯管理处，湖南 岳阳 414000）

关于功能性照明推广应用LED光源的思考

黄达江，周传皓

（岳阳市路灯管理处，湖南 岳阳 414000）

节能减排在高速发展的中国经济社会提到十分重要的日程，在城市照明行业，特别是“十城万盏”计划启动后，LED生产厂家误解误读国家政策，LED路灯一哄而上，盲目投资，盲目上马，低水平重复建设，造成市场无序竞争.LED路灯是LED的高端应用产品，技术含量非常高，对可靠性特别苛求.目前LED路灯技术远未成熟，大规模推广应用势必对社会公众资源造成巨大浪费，对社会公共安全造成巨大风险.大规模推广应用需慎之又慎.

大规模推广；LED路灯；风险

随着中国经济的高速发展，节能减排对于拥有13亿人口、资源相对短缺的泱泱大国显得尤为迫切，已成为影响国家实施可持续发展的一个重要因素.为了实施国家节能减排战略，半导体照明（主要为LED）作为一项新技术受到广泛关注.2009年，国家发改委、住建部等六部委联合下发《关于印发半导体照明节能产业发展意见的通知》，随后又倡导绿色照明理念，在全国范围内组织开展“十城万盏”活动.时至今日，在推行“十城万盏”计划的21个城市中，只有重庆、保定、潍坊等3个城市明确提出LED路灯安装量要超过1万盏，在这些做“实验”的城市中，LED路灯的推广效果不尽如人意.尽管LED路灯生产厂家大肆吹嘘产品质量如何优质高效，但使用方却都不大认可，在功能性照明中一再遭到冷遇.为探究原因，笔者通过深入调查走访，结合我市试用LED路灯的实际情况，认为LED路灯技术处于试点示范阶段，质量仍有待时间验证，大规模在功能性照明领域推广应用LED路灯仍需慎重.

1 LED技术在路灯照明应用中存在的问题

1.1 LED产品存在技术质量缺陷

路灯照明与市民生活息息相关，关系到市民夜间出行及车辆行驶安全，对其光照度、舒适度、透光性等都有较强要求.LED作为道路照明光源存在以下四个方面的技术质量缺陷：

一是配光性差、光效低.LED路灯由多颗LED光源组成，LED光源具有很强的定向性能，但光源的投射距离有限，造成灯下亮、两灯之间暗，照度均匀度差的现象，容易产生眩光常使人误判，引发道路交通安全事故.

日前在产业化应用中的LED单颗粒光效，国产的基本是60-701m/W、国外的可以做到70-901m/W，而高压钠灯光效约为120-1401m/W，现阶段国产LED光源远不能满足道路路灯照明的需求.同时有的LED灯具采用光学透镜二次配光，有的则采用传统的配光器，不同的配光方式也大大影响了灯具的出光效率，同时透雾性差，在早晨、雨雾天气中影响其功能照明作用的发挥.

二是实际使用寿命短.目前LED路灯的使用寿命暂无使用经验，现有的企业号称寿命可达到5-6万小时，但没有实际运用数据或者实验室试验数据来支撑.在实际应用过程中，LED路灯由于散热问题无法得到完全有效的解决，光衰大，短时间内就会出现大量“死灯”现象，从整体上讲，LED路灯使用寿命不能和钠灯路灯比拟.

三是色温低、光照舒适度差.LED光源多为白光，色温低（约为5300K），接近于雪地反射光色温（6500-8000K），使人感觉阴森寒冷，远达不到道路照明光源舒适度要求，同时色温低还容易使驾驶员产生疲劳导致误操作引发交通事故.

四是维护成本高.以城市路灯管理部门为代表的用户，更关心路灯的维护性能.在实际应用中，钠灯的维护性能好，灯具只要擦洗，不必更换，镇流器很少更换，光源3-5年更换一次，很方便.目前LED路灯灯具的结构设计均为一体化设计，无论是LED灯具损坏还是驱动电源故障，一旦出现问题则必须整体拆除更换，维护工作量大、费用高，而高压钠灯仅需更换灯泡或镇流器，维护工作量小、费用小.同时，由于LED的技术发展速度很快，厂家的产品也会随着更新换代，产品的设计也因无标准约束而不同，产品适配性较差，造成备品备件无法保证，给运行维护带来较大困难，后期维护成本高.

1.2 LED产品价格昂贵，大规模推广性价比差

一是LED产品节电，但并不省钱.原因是LED灯具是普通一线品牌高压钠灯灯具的3-5倍、荧光节能灯灯具的8-10倍、陶瓷金卤灯灯具的2-3倍左右.LED灯具部件损坏后往往不能维修需整灯更换，灯具更换后也不能回收利用，导致后续维护成本大大增加；同时，由于发光角度原因，LED作为道路照明光源，布灯密度要大于钠灯、金卤灯，相当钠灯、金卤灯的1.2-1.5倍，势必要增加灯具、灯杆、灯基的造价，由于基数增加后期养护成本也随之增加.

以目前城市主干道照明光源应用（每天平均亮灯10小时）为例（见表1）：

表1

从以上可看出LED光源使用到路灯照明中节约的电费根本无法在其寿命期限内通过节约电费收回投入成本.

二是没有掌握LED产品核心技术导致产品价格过高.目前，LED上游芯片生产主要技术都掌握在国外公司手中，技术国产化进程较慢，影响了产业的发展.MOCVD外延炉及其相关配套技术是LED产业链的最高端，目前主要依赖进口，极大地制约了LED产业上游的成本控制.

1.3 LED路灯在试用中出现的问题引发社会强烈关注

近年来，国内许多城市都积极地将LED灯具应用到城市道路照明中，但从应用效果来看，都未取得明显效果，社会反映较差.如中广网南京4月14日中国之声《央广新闻》报道《南京路灯改LED灯价格高3倍寿命不到两年》经各大门户网站转载，在网上引发热议.2010年8月份，南京路灯管理处首次大规模试点将南京解放路两侧的170盏高压钠灯全部更换为售价为6000元一套的LED节能灯，在不到两年的时间里，解放路沿线所有的LED灯的驱动器全都进行了维修更换.试点人员还发现，LED灯作为路灯，光效和节能效果也很一般.此次风波不仅社会舆论对LED路灯风评不好，而且相关领导被追责，造成不良的社会影响.

几年前，我市也在部分街道进行了LED路灯试点.2007年，在青年中路天伦城至锦城嘉园段安装了62基LED路灯，安装后其照度低、易“死灯”、灯具损坏后也不能及时联系到生产厂家进行维修的情况，市民对此意见很大.2009年邕园西路全部更换为飞利浦LED路灯，2011年飞利浦公司主动提出全部负责更换.LED路灯在试用中出现的问题，给管理部门和城市形象造成了一定的影响.

2 当前LED路灯试用的相关误区

2.1 节约经费认识误区

目前，LED生产厂家和一些人士认为使用LED路灯虽然一次投入较大，但因高效节能可以在使用期限内通过节约电费收回前期投入.可从LED路灯试用的实际效果来看，是达不到节约经费的目的的.

第一，目前使用的钠灯、金卤灯灯间间距为40M-45M，LED路灯由于发光角度的问题灯间间距需缩短为30M左右才能达到相应照度，其灯杆、灯基、灯具投入势必要增加，LED生产厂家所提到的LED路灯能提高经济效益的结论值得商榷.

第二，LED厂家在宣传推销时只提LED光源寿命长达50000小时，却对其配电设备寿命短目前无切实解决办法的问题给予回避.

第三，由于LED灯具价格过高，从上表中可以看出通过节电收回投入成本并不现实.从经济性的角度来看，使用LED路灯并不划算.

2.2 LED推广阻力误区

LED厂家常将LED路灯在城市照明市场推行不力的现象归咎于各级政府及城市照明主管部门为保护局部利益所致.事实上，不管是各级政府，还是照明主管部门对于节能节支都是高度重视、大力支持的，LED路灯在城市照明中大规模推广并不受欢迎的主要原因：

第一，由于LED产品的一些质量缺陷，如大力推广使用LED路灯，其产品的不成熟和高频率“死灯”现象，恐将引发社会公共安全问题，这是各级政府和城市照明主管部门最为担忧的事情.同时，大规模推广必对现有的灯具进行大面积的更换，将会导致大量的公共资源浪费.

第二，现各级财政在节能降耗方面都比较重视，纷纷出台制定电费节约核查奖励政策，如目前我市财政通过每年核查后额定电费，路灯管理部门通过集中控制等方式节电，节约电费用电单位与财政进行二八分成，第二年电费核定在节约基数上进行相应下调，这也不存在路灯管理部门“吃”电费现象.

第三，LED路灯在城市道路功能性照明应用中受阻，并非城市照明管理部门抵制的原因，确因其产品质量、成熟度、无国家标准、维护困难、价格高昂等相关因素在推广中受到掣肘，如LED厂家能有效解决这些问题，作为城市公共服务部门是乐意接受，没有能力、也不可能去抵制的.

2.3 国家政策及绿色照明概念理解误区

LED厂家为推广产品将LED路灯照明与绿色照明画上等号，将国家大力扶持LED产业概念偷换为全面推广LED路灯产品.实际上，2009年国家发改委等六部委联合制定的《半导体照明节能产业发展意见》中明确指出：半导体照明节能产业还存在专利和核心技术缺乏、产业整体水平较低、标准和检测体系尚未建立、低水平盲目投资现象严重等急需解决的问题.从提出的发展目标“到2015年，LED产品市场占有率逐年提高，功能性照明达到20%左右”可以看出，目前LED路灯应用到城市道路照明中还处于起步试点阶段，还不成熟，并非像厂家宣传的国家政策强调要大面积使用LED路灯.

绿色照明不仅仅是指LED光源照明，还包括新型高压钠灯、金属卤化物灯，在国家2011年印发的《“十二五“城市绿色照明规划纲要》中，此三类光源均属于绿色照明概念范畴.

同时，从目前各地对于路灯用电节能的手段来看，路灯节能主要有三种方式：一是通过降低光源功率节能，二是通过提优控制方式节能，三是使用高光效的优质灯具.使用低功率光源并非唯一节能方式，而且大幅降低功率并不能有效保证光效要求.

3 LED路灯应用到城市照明发展路径的思考

我国的经济发展环境非常有利于LED照明产业的发展.多年以来，我国经济一直保持较高的增长率，为LED照明产业的发展提供了良好的经济环境.随着经济的发展和国民收入的增长，对LED照明的承受能力也在不断增强，为大范围推广应用LED路灯奠定了良好的经济基础.LED光源作为一个新型节能照明产品，必将是城市照明应用的发展方向，但在现阶段LED产品应用到城市照明中还需结合产业发展水平稳步推进，切忌一哄而上、盲目投入，造成不必要浪费.

3.1 制定LED产品国家标准

尽快制定LED产品国家标准，出台检测标准、安全标准、性能标准和能效标准，将LED产品技术、检测、应用等相关领域标准规范后，LED产品在功能照明领域大规模推广步伐将会加快.

3.2 提升LED产品质量水平

LED生产厂家要根据道路照明要求，不断加大对LED光源技术的开发，切实解决好其性能不稳定，节能、寿命与理论相差太大，产品质量良莠不齐，适配性差，一次性投入大，维护成本高等现实问题，在满足照明质量的前提下，提高产品的质量和寿命，降低产品成本，形成标准系列，便于产品维护更新，只有这样，LED路灯在城市照明中的推广运用也就水到渠成.

3.3 逐步扩大LED照明产品应用范围

随着LED技术的不断成熟，其产品价格将会大幅下降，当价格降到一个合理范围进行推广经济效益才有明显优势.目前小功率LED照明产品在城市景观、园区景区对光效要求较低的照明应用中节能效果明显，价格也较合理，应该大力推广应用.大功率城市道路照明也可小规模试点应用，为LED产品提供其改进和产品升级的一手数据，促进大功率LED照明产品质量的快速发展.

3.4 适度推广“合同能源管理”

按照国家发布的《“十二五”城市绿色照明规划纲要》指出：“鼓励有资质的专业性节能公司，在保证城市照明质量的前提下，参与城市照明的节能改造”.目前国内许多城市推行的合同能源模式大都不太成功，出现扯皮或权责不分、企业绑架政府的情况发生，主要原因：一是对于合同能源管理公司管理不到位，许多没有专业资质、技术实力的公司搅乱市场；二是节能经济效益评估不能准确表达，政府相关职能部门不能准确掌握能源使用基数与能耗水平，导致造成争议.对于合同能源管理及合同能源管理公司要进一步规范化，提高其市场准入门槛，避免半拉子工程，扯皮工程的现象发生.

根据LED照明产品现实状况和结合城市道路功能性照明实际要求来看，现阶段LED产品应用到道路照明中在技术、质量、价格等方面还不成熟，其大规模推广应用还需慎重，可在景观照明、园区及新建次干道、小街巷照明小范围进行试点，待LED技术全面成熟后，方可大范围推广LED光源用于功能性照明.

〔1〕半导体照明节能产业发展意见.发改环资[2009]2441号.

〔2〕“十二五”城市绿色照明规划纲要.建城[2011]178号.

〔3〕青岛市路灯管理处.光源综合对比性能优劣.

〔4〕合同能源理发展现状及存在问题分析.中国绿色节能环保网.

〔5〕LED光源的视觉亮度与灯具测量的误差分析.照明技术与设计.

〔6〕叶峰.我国LED照明产业的发展在道路照明中的应用现状[J].照明工程学报，2012（2）.

〔7〕邬崇明，陈大华.LED推广应用瓶颈的探讨[J].照明工程学报，2010（1）.

TM923.34

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1673-260X（2012）08-0087-03