LED路燈示范性計(jì)劃-美國加州奧克蘭市

　　以美國能源局在加州奧克蘭市進(jìn)行的LED路燈示范性計(jì)劃評估為例，該項(xiàng)目采兩階段評估過程進(jìn)行，第一階段研究小組先選擇奧克蘭市的停車場做了裝置前與裝置后的測量，目的在于評估LED照明在一般街道上實(shí)際部署時(shí)是否可能產(chǎn)生安全上的負(fù)面影響；確認(rèn)裝置后對當(dāng)?shù)孛癖姛o特殊負(fù)面影響后，第二階段進(jìn)行方式為在實(shí)際道路進(jìn)行裝置與評估，并通過當(dāng)?shù)鼐用裾{(diào)查滿意度、接受程度以及經(jīng)濟(jì)成本的估算。

　　本計(jì)劃是一個(gè)LED在路燈應(yīng)用上的照明效果評估，通過LED燈取代原有的高壓鈉燈在奧克蘭市的車用道路上進(jìn)行研究。評估方式采用四個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行評估，包含光源輸出效率、能源與電力的使用、用戶滿意度調(diào)查與經(jīng)濟(jì)成本預(yù)估。此評估項(xiàng)目通過能源的節(jié)省、需求的減少、市場潛力、市場進(jìn)入障礙、逐漸增加的成本以及預(yù)期的技術(shù)生命周期等信息，期望加州地區(qū)能夠更快速的導(dǎo)入尚未采用的新興能源技術(shù)與應(yīng)用。

　　本評估計(jì)劃的目的在于評估高壓鈉燈相較于LED燈的電力、光源效率以及經(jīng)濟(jì)表現(xiàn)。潛在經(jīng)濟(jì)需求與能源節(jié)省以平均使用瓦特?cái)?shù)及預(yù)估年使用千瓦數(shù)做評估；光源表現(xiàn)以照度、均勻度、相關(guān)色溫以及相關(guān)團(tuán)體的滿意程度來考慮，最后，經(jīng)濟(jì)表現(xiàn)以裝置換新或置換的回收期（simple-payback）、燈具的壽命、維護(hù)成本與電力成本來做評估。

　　相比傳統(tǒng)照明光源，由于LED在光源分散與節(jié)能方面提供更好的照明能力，同時(shí)改變了一般業(yè)界對于高質(zhì)量光源使用上的認(rèn)知，也應(yīng)用在街道與一般車行道路上。目前街道采用高壓鈉燈來做照明，另外有些是采用金屬鹵化物、低壓鈉燈或其它種類供照明使用。高壓鈉燈的使用是由于其較長的使用壽命、相較于其它傳統(tǒng)燈具的較高效率，但是在色彩的提供上較少選擇性。LED比高壓鈉燈有更長的使用壽命，較低的維護(hù)費(fèi)用、多種類的色彩提供、耗用能源較低且能節(jié)省費(fèi)用。然而，使用LED的初始成本仍高于一般常用的燈光來源。

　　根據(jù)美國能源局的報(bào)告顯示，目前LED技術(shù)的改變相當(dāng)快速，整體而言，LED每年的發(fā)光效率進(jìn)步約35%，成本可因而降低20%。

　　計(jì)劃實(shí)施地點(diǎn)與評估方式

　　此LED路燈示范計(jì)劃是在奧克蘭市的Sextus與Tunis兩條道路上，以15盞78瓦特的LED燈取代原本121瓦特的高壓鈉燈（HPS），為便于比較與對照，在Sextus路東側(cè)裝設(shè)全新的高壓鈉燈，西側(cè)裝設(shè)LED路燈；Tunis路上全部裝設(shè)LED路燈，而鄰近的Cairo路上全部裝設(shè)新的高壓鈉燈。所有燈具皆裝設(shè)在高于路面28.5英尺處，桿距為110,120或160英尺。

　　研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，每盞LED路燈使用的平均電力為77.7瓦特，相比高壓鈉燈HPS的平均電力121瓦特省下了約35%的電力，以一年4100小時(shí)的運(yùn)作時(shí)間計(jì)算，預(yù)計(jì)一年可以省下178千瓦小時(shí)。

　　在每一階段的LED評估測試進(jìn)行前，會(huì)有一個(gè)前測作業(yè)，所有的測試皆在黃昏后進(jìn)行，第一盞照明燈具與第二盞照明燈具間距離為110英尺，第二盞與第三盞之間距離為165英尺，最后第三盞與第四盞路燈之間距離為120英尺。就合理情況而言，燈具的照明均勻度應(yīng)相同，但實(shí)際進(jìn)行設(shè)置與評估時(shí)，路燈于交叉路口設(shè)置時(shí)無法完全設(shè)在一碼內(nèi)的距離，從北到南距離為12英尺，由路街道寬度調(diào)整至10英尺。

　　本評估項(xiàng)目測量方式與國際道路照明規(guī)范（IESNA）路燈設(shè)置測量的方式有些微差異，國際道路照明規(guī)范建議測量位置應(yīng)在光源正下方各距離一半方格的范圍，本研究測量范圍為在光源正下方直接以及兩光源間的中心點(diǎn)位置進(jìn)行測量，在測試范圍內(nèi)預(yù)測照度的最大值及最小值，并記錄高壓鈉燈與LED燈均勻度的差異程度。而傳感器建議裝設(shè)位置應(yīng)在離地面6英尺處。研究小組考慮過去的測量經(jīng)驗(yàn)與建議，將測量位置訂在18英尺處，此為三腳架與傳感器結(jié)合時(shí)可達(dá)最低高度。

　　測量過程中同時(shí)包含溫度的測量，采用電子溫度計(jì)每隔20分鐘對高壓鈉燈與LED燈分別進(jìn)行測量；此外，在測量LED燈具的夜晚，每隔30秒采用HOBO儀器U12數(shù)據(jù)記錄器取得相對濕度與其它溫度測量。而有關(guān)于LED燈與高壓鈉燈的相關(guān)測量信息，包括各種角度的照片攝影，功率、照度、色溫與環(huán)境溫度共四項(xiàng)測量項(xiàng)目。

　　有關(guān)耗電量的測量，采用DENTElite數(shù)據(jù)記錄器對單一的高壓鈉燈與LED燈進(jìn)行測量，由于測試項(xiàng)目歷時(shí)一段期間，測量儀器必須設(shè)置在離地面難以被人們直接接觸的高度位置，研究項(xiàng)目人員倚賴奧克蘭市的路燈維護(hù)小組協(xié)助裝設(shè)與卸除測量設(shè)備，而測量期間并無功率消耗情形產(chǎn)生而造成的特殊差異存在。

　　測量結(jié)果分析

　　1.電力需求與能源消耗的差異

　　高壓鈉燈如以每日使用11.97小時(shí)計(jì)，平均消耗電量為121W，在年使用時(shí)數(shù)4100小時(shí)計(jì)算的條件下，年消耗電量總數(shù)為496kWh；LED燈如以每日使用12.75小時(shí)計(jì)，平均消耗電量為78W，同樣以年使用時(shí)數(shù)4100小時(shí)計(jì)算，預(yù)計(jì)年消耗電量為319kWh。比較兩種測量結(jié)果可以得知，采用LED燈可以省下43.3W的耗用電量，預(yù)計(jì)每年可以省下178kWh。每日燈具使用時(shí)間在日出與日落之間，因研究測量期間針對LED燈的測試較接近冬天，故平均LED燈日使用時(shí)數(shù)較高壓鈉燈稍長。

　　2.照度測量結(jié)果

　　照度的測量范圍為395英尺乘以36英尺大小的區(qū)域，包含4種不同位置，各距離110、120及165英尺遠(yuǎn)，由于路燈設(shè)置位置因素，無法直接在燈具的正下方進(jìn)行照度的測量，但在整體研究上面影響的誤差并不太大，照度平均值采用尺燭光為計(jì)算單位，測量燈具最大照度與最小照度，并根據(jù)最大與最小照度計(jì)算最大/最小均勻度。

　　根據(jù)測量結(jié)果可以得知，整體而言，LED燈的照度皆與高壓鈉燈為相同等級(jí)或是較高壓納燈來得更高。另外，由于LED燈在固定裝置正下方直接測量照度微暗于高壓鈉燈，故LED燈具的均勻度較為良好。在光線較暗的條件下，相比高壓鈉燈而言，LED路燈的照度能夠維持在同樣照度水平下或有所增加。

　　3.LED壽命與光衰程度

　　高壓鈉燈的壽命約為三萬小時(shí)，且在第三萬小時(shí)使用時(shí)，高壓鈉燈預(yù)期可提供原始光通量的75-85%；而LED燈在環(huán)境溫度為25°C或更低時(shí)，于第三萬小時(shí)使用時(shí)，仍可提供90%的光通量。由于LED燈具底部的表面為丙烯酸的合成樹脂，光通量也會(huì)隨著底部變黃有所影響，以當(dāng)?shù)貧夂驐l件來看，經(jīng)過十年的使用時(shí)間后，可能會(huì)因?yàn)闊艟叩撞孔兩�而�?%的影響程度。

　　LED路燈在照明應(yīng)用上節(jié)能的潛力相當(dāng)大，從這個(gè)示范計(jì)劃評估結(jié)果可以得知，LED路燈的設(shè)置對于當(dāng)?shù)鼐用癫徽撌窃诳梢暢潭纫约耙归g安全上都有相當(dāng)正面的影響。然而，目前LED的初始成本費(fèi)用高昂，經(jīng)濟(jì)效益以及可回收周期仍是相關(guān)單位及廠商相當(dāng)重視的一個(gè)主要問題，即使LED這一新興技術(shù)在目前提倡環(huán)保節(jié)能的趨勢上逐漸受到多數(shù)廠商的接受，未來仍需要政府部門更多的經(jīng)費(fèi)關(guān)注，補(bǔ)助地方進(jìn)行示范性計(jì)劃與評估，并降低廠商的初始投資成本，方能讓LED在未來的路燈市場更有發(fā)揮的展望與成長空間。可喜的是，目前中國LED路燈正在政府工程的帶動(dòng)下，如“十城萬盞”計(jì)劃，以及奧運(yùn)會(huì)/世博會(huì)/大運(yùn)會(huì)的示范，正迸發(fā)出前所未有的發(fā)展商機(jī)，不過在此火暴背景下我們也注意到出現(xiàn)廠商“一窩蜂”搶進(jìn)該市場的現(xiàn)象，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，忽視技術(shù)研發(fā)，過度冒進(jìn)導(dǎo)致在實(shí)際應(yīng)用中問題頻出，反而導(dǎo)致用戶對LED燈源的質(zhì)疑，例如近期光電新聞網(wǎng)編輯得到的消息，深圳最近正在科技園某路對LED路燈進(jìn)行評估，由于是開放式測試，任何廠商都可以參與，不過在短短一個(gè)月內(nèi)已經(jīng)有企業(yè)提供的LED路燈出現(xiàn)“死燈”現(xiàn)象，部分程度影響了用戶對LED燈具的信心。因此，加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和儲(chǔ)備，提高產(chǎn)品可靠性和穩(wěn)定度將是影響未來LED路燈能否真正普及的重要因素。

• · 縫制機(jī)械企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
• · 中國造船業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析
• · · 五金工具訂單情況
• · 中國太陽能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析
• · 2009年中國國際五金展突破點(diǎn)分析

• · 海西經(jīng)濟(jì)區(qū)重點(diǎn)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)分析
• · 2009年第一季全球大寸液晶面板出貨量統(tǒng)計(jì)
• · 我國整體游艇生產(chǎn)能力分析
• · 2009年第一季度我國造船完工量情況
• · 植物原料的太陽能電池背板進(jìn)展
• · 長沙促進(jìn)裝備制造業(yè)發(fā)展新措施分析

• ·2008年1-12月重慶起重運(yùn)輸設(shè)備制造主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
• ·2008年1-12月廣西起重運(yùn)輸設(shè)備制造主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
• ·2008年1-12月廣東起重運(yùn)輸設(shè)備制造主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
• ·2008年1-12月湖南起重運(yùn)輸設(shè)備制造主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
• ·2008年1-12月湖北起重運(yùn)輸設(shè)備制造主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
• ·2008年1-12月河南起重運(yùn)輸設(shè)備制造主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)