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湖南路灯节能技改的光源选择: 高效高压钠灯、陶瓷金卤灯还是led?

2018-4-10 15:09:42发布66次查看
湖南省各级政府及当地路灯所管辖的城乡道路路灯总数在300万盏以上,其绝大部分灯具的光源仍然是普通高压钠灯+电感镇流器组合,因此多消耗50%左右的电能。可概算出每年各级政府财政开支用于路灯电费加上维护维修费用,高达数百亿元。由此,在全力建设两型社会的湖南省,对城乡道路路灯的节能技改就成为了社会生活中的一件大事。
2012年9月,湖南省政府办公厅发布的《湖南省市政绿色照明改造工程实施方案》提出,到2017年,湖南全省县以上城镇都要完成市政绿色照明改造,并在全省规划节电改造100万盏市政管理道路路灯,全省城镇照明综合节电率要实现40%以上的目标。《方案》提出,在节能灯具改造方面,推广应用led节能灯、高效高压钠灯、陶瓷金卤灯。市政绿色照明改造项目纳入省重点工程,享受省重点工程优惠政策,按有关规定实行项目审批绿色通道政策。全省节能技改项目将按照市场运作模式(即采用合同能源管理【emc】模式,由企业方投入资金和设备对现有路灯进行节能技改,业主方【政府】在节能后的节约电费中分3年~8年支付企业方的投入)。
近期,湖南省会长沙市政府也发布消息,即将启动对长沙市道路5万盏路灯进行节能技改。
现在可以达到湖南省政府文件要求,用于路灯节能改造的光源,主要有新一代高效高压钠灯、稀土陶瓷金卤灯和led光源。这三类光源究竟哪一类光源既节电率高,又照明质量好,而且价廉物美性价比高,最适合湖南地区的路灯节能技改?这值得我们湖南各级政府和民众关注,搞明白。
1、led光源:
led灯是近年兴起的新型半导体材料光源,led就是发光二极管。led产品的知识产权主要在美国,发光芯片的产能主要在台湾。
led发光二极管主要由pn结芯片、电极和光学系统组成。led灯发光是点光源(其它光源为面光源),其发光效率较高,色温也高,目前用于室内4米以下空间照明已经较为普及。但由于led芯片物理特性导致其对温度敏感,随着温升而光效下降,容易光衰;且其照度不均匀,色温高而光穿透效果差,并产生较严重眩光(光污染),因此不适合多雨多雾多霾地域的道路照明,也不利于夜间交通安全;led路灯比较现有的高压钠灯+电感镇流器组合,实际节电率在50%左右;led路灯价格较昂贵,每盏灯价位在3200元~7500元之间,质量较好的品牌高达万元;大部分led灯为整体模块封装,维修与更换不便;迄今led路灯还没有超过四年的稳定运行记录。上述问题致使各地路灯管理部门大都不愿使用led光源路灯。
2014年4月15日,在江苏扬州的高邮市举行国家级2014(第十届)中国道路照明论坛上,中国建筑科学研究院光环境与照明研究中心王书晓高工在大会主题报告中指出,他受权领导的团队对全国10条采用led光源照明的城市主干道和19条采用led光源照明的次干道进行了长达18个月的持续跟踪监测。监测结论是:主干道采用led光源的合格率只有10%,次干道合格率只有5%!
报告中列举了一系列有关led路灯照明质量的重要监测数据,如平均照度e:79.3%(比国家专业标准少20%);道路亮度纵向均匀度:75.9%(如果夜间道路亮度均匀度不够,容易导致驾驶员的视觉疲劳和驾驶疲劳而引发交通事故。较差。);眩光阈值增量:96.6%(即光污染增量,属于重度光污染,夜间驾驶风险高)等。
报告还指出,通过一年半的持续跟踪检测,这些led灯具在一年半后的光衰率平均为15%,最差的为30%以上,个别led光源使用一个季度就光衰30%!led光源产品的光通量维持率均低于实验室预测值,led光源(包括多个名牌产品)的质量不稳定,存在巨大差异。
2015年4月2日在广东中山市小揽举行2015(第十一届)全国路灯论坛上,上海时代之光照明电器检测有限公司质检中心关于led路灯的报告再次证明:led路灯在光通量,均匀度,光穿透率,眩光度等指标上,50w以下稍好,90w以上均难达标。
这也印证了台湾道路照明基本不使用50w以上led光源的现状。
2014年6月我专程赴台湾考察台湾路灯光源使用情况。在台北市、新北市和花莲县,看到主干道(4~6车道)的路灯几乎全部是高压钠灯,少数是金卤灯,目测其灯功率为250w和400w两种,没有看到采用led路灯。但在台北市很多小街小巷(2米~4米宽)里,其路灯杆高4~5米,间距约20米,大都安装为50芯(1w灯芯,5芯x10排)的led灯,即灯功率为50w,因为光源位置低(4米左右),因此照度偏大,眩光度也很大。
据当地一位业内人士告知,led路灯光源的雨雾穿透率和眩光度这两项指标肯定通不过设计标准,因此台湾城区道路路灯工程的甲方、乙方、设计方和监理方均不敢违规,不敢在主干道上采用led光源。假如车辆驾驶员中因为路灯炫目或雨雾天看不清路面而发生车祸,起诉政府的责任,政府会赔死。
led发光芯片的主要产能在台湾,且台湾领导人马英九曾多次向外国元首和政府推销台湾的led光源,但台湾本土的城市道路并没有普及led路灯。可见大陆在道路路灯上强行推广大功率led光源路灯,确有冒进之虞。难说我们不是美国led技术和台湾大功率led光源的实验小白鼠!
2、陶瓷金卤灯、高效高压钠灯光源和电子镇流器。
高压钠灯已经使用于城乡道路照明20年以上,陶瓷金卤灯也广泛使用十多年,其知识产权和主要产能均在中国大陆。高压钠灯和陶瓷金卤灯均为绿色光源,它们具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不诱虫等优点。目前全球各国的城市道路、高速公路、机场、码头、船坞、车站、广场、街道交汇处、工矿企业及植物栽培均是绝大部分均采用高压钠灯或陶瓷金卤灯。但多年来其配套的传统电感镇流器耗电大,输出不稳定,影响了其照明效果。
近年推出与高压钠灯和陶瓷金卤灯配套的电子镇流器,其知识产权、产能和关键技术均在中国大陆,例如位于长沙高新区的湖南星联顶晟电子科技有限公司 (www.ee1168.com) 研发生产的xlds系列电子镇流器,自有中国国家专利,技术世界领先,是实施照明节电的关键产品之一,它具有功耗低、效率高、自动稳压、体积小、重量轻、功率因数高、节电效果显著、可以通过内联网络远距离测控,也可自动调光等优点。
同时,中国几家主要光源厂家自主研发的新一代高效高压钠灯和稀土陶瓷金卤灯已经供应市场。
新一代高效高压钠灯光效高,可达80~1401m每w,比现有高压钠灯提高光效15%;启动快,只需约45秒,比普通高压钠灯启动快80%,且工作寿命可达25000小时。
稀土陶瓷瓷金卤灯,其高光效高(85~140lm每w),寿命长(25000h),显色性优秀(ra85~95),结构紧凑、性能稳定等特点。因此陶瓷金卤灯发展快,用途越来越广。
因此,新一代高效高压钠灯或稀土陶瓷金卤灯 + xlds电子镇流器的组合,不须更换灯具,其有功节电率高于50%,综合节电率可达60%以上(高于led光源的实际节电率),无功损耗减少95%,每盏灯的改造成本不到led灯的一半,而各项关键照明质量均优于led光源,还可以实现路灯网路的远距离测控或自适应调控。可以说新一代高效高压钠灯或稀土陶瓷金卤灯 + xlds电子镇流器的组合,是现在用于路灯节能技改的照明质量最好,节能效果最优,成本最低,性价比最高的更新换代产品。结论:
在湖南省道路路灯照明即将大规模开展节能技改之际,事关我省两型社会建设的绩效和质量,涉及大量工程项目管理,各级党委政府和各级领导,要当此项节能技改工作的明白人。上述三种光源的技术特性和使用适应性,清楚的揭示,在湖南这个四季分明,多雨、多雾霾和潮湿的南方省份,选用led光源作为100万盏路灯节能技改的首选光源,明显是冒进的,可能留下不良后遗症,遭人诟病,值得警觉。
基于提高湖南城乡道路路灯照明质量和夜晚交通安全、节约更多电费、减少节能技改成本的原则,城镇主干、次道路灯的光源应主要采用新一代高效高压钠灯或稀土陶瓷金卤灯;在城乡各类小街小巷,没有三轮以上机动车行驶,5米以下灯杆的路灯,则高效高压钠灯、稀土陶瓷金卤灯和led三种光源均可以采用。
2015年7月15日 于长沙高新区
作者为湖南星联顶晟电子科技有限公司董事长 高级工程师 高级能源管理师
作者联系电话:15116312561 email:gongyf@ee1168.com
尊敬的市民:
感谢您的来信,对于您反映的情况经过我公司的调查核实现回复如下:
一、长沙市政绿色照明改造工程项目的由来:
2012年8月,省住建厅根据《国务院关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知》(国发【2011】26号)的精神以及《“十二五”城市绿色照明规划纲要》(建城【2011】178号)的要求,决定以合同能源管理模式开展“湖南省市政道路绿色照明改造工程”,规范城市道路绿色照明改造活动的实施。湖南省人民政府办公厅下发《湖南省市政绿色照明改造工程实施方案》(湘府办发[2012]81号),提出全省城市绿色照明节能改造的实施要求,同时省住建厅编制发布《湖南省市政绿色照明发展规划(2012-2020)》指导和规范全省城市绿色照明工作实施。
长沙市作为省会城市,科学合理地作好市政绿色照明工作,有利于发挥全省示范作用。2013年12月,市政府出台《长沙市市政绿色照明改造工程实施方案》(长政办函﹝2013﹞250号,见附件一),明确了“坚持政府主导、市场参与推进模式,积极推行合同能源管理模式,全面完成我市市区市政绿色照明改造任务”的指导思想,提出“到2016年底,新建、改建市政工程全面采用绿色照明产品,对市区所有道路照明设施进行改造,完成我市市区市政绿色照明改造任务,全市市区照明综合节能率达40%以上,打造有益市民健康,舒适、愉悦、安全的高质理照明环境”的目标。明确由国网湖南省电力公司长沙供电分公司路灯管理所负责改造工作的实施,市住建委、市发改委、市财政局等部门各自负责与此相关的职能职责工作。
二、我单位在推进项目上做的工作:
在接到市政府下达的工作任务后,我单位做了大量的调研工作,针对主流的几类新型节能光源(包括白钠灯、电子镇流器、led)均做了实装测试,测试表明led的节电效果相对其他几种光源更好。根据这些调研和测试,我单位编制了可行性研究报告。在可研报告中我们提出了采用新型光源(推荐使用led)对5万盏高压钠灯进行更换的改造方式。该可研报告通过了能源局的能评审查以及发改委的立项批复。
三、关于来信中几个问题的解释:
(一)led路灯产品经过多年的发展已基本解决了诸如光衰严重、照度不均匀的问题。其色温已经能实现3000k的淡黄色光,光谱分布区间广,显色性远远高于传统的高压钠灯,实际工程应用中能使肉眼更加清楚地看清路面情况。
(二)我们针对led路灯做了大量的测试工作。包括道路实装对比测试和实验室环境对比测试,道路实装测试选择了一条主干道(雷锋大道)和一条次干道(八一路)。经测试标明led在满足节电率超过50%的前提下,包括平均照度、照度均匀度、显色指数均优于传统的高压钠灯。以上测试均由湖南省质量技术监督局完成,并具备正式的检测报告。
(三)关于led路灯产品的价格,我们咨询了多家生产企业,在保证10年质量保修期的前提下,其价格大约在15~20元/w。相对于其他新型光源,价差并不大。
(四)贵公司生产的电子镇流器经测试节电率可达到30%,颇具性价比,但无法满足政府的要求。为实现50%以上的节电率,需同时更换白钠灯(即高效高压钠灯)灯泡或陶瓷金卤灯灯泡。而该两项技术的专利均掌握在飞利浦、通用电气、欧司朗等国际公司手中,这跟led路灯并无太大差别。且因电子镇流器的尺寸及安装孔与传统的电感镇流器不同,若需完全匹配,需对灯具进行整体更换,综合来看,在价格上并无太大优势。
(五)相对于其他产品,led路灯具备官方发布的地方标准。湖南省质量技术监督局于2014年9月24日发布了重新修订的led路灯地方标准。该标准规范了led路灯的物理结构、安装接口、电气接口,使得各个厂家生产的芯片、驱动电源均可以相互兼容,避免造成一家独大垄断经营。同时在标准中也对led路灯的光效、光衰、色温等做出了明确规范,我们在项目实施过程中,将以此标准作为先决条件,将不合格的产品排除在外。
(六)在可研中,并未限定只能用led光源进行改造,同时也涵盖了其他节能型光源电器的改造。若其他产品能够满足技术要求,均能参与投标。
感谢您对我公司的工作的理解和支持!
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