LED路灯研究报告简本.docx

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LED路灯研究报告简本

LED路灯研究报告简本

业界所指的半导体固态照明（SolidStateLight；简称SSL），现阶段主要即是指LED照明应用，其它则尚包括OLED、PLED（高分子电激发光二极管）等具备发光效能的应用材料。

晶电在高功率LED产品上的发光效能，已有每瓦100流明的技术实力，与现阶段实验室的技术进展并没有相差太大，从目前LED业界在照明应用的推展进程来看，应可说是颇令人振奋，LED照明正一步步取代高压钠灯，涉入一般照明市场将是指日可待。

据LED业界统计，08年度全球LED路灯照明市场规模约91万盏，其中大陆地区即约有45万盏的装置需求，占全球总装置数量的近五成，同时08年全球LED路灯产值约可达10亿美元；另光电科技工业协进会（PIDA）则评估，从2008年至2012年为止，全球LED路灯产值的年复合成长率将达15%，预估至2012年时，该年度产值将会是目前的4.5倍之多，显示未来几年全球各地LED路灯市场的成长动能将甚为强劲。

PIDA指出，以8米至10米路宽所装设的路灯为例，尽管LED路灯装置（包括LED照明灯组、铅酸蓄电池、太阳能发电装置、风能发电装置、光敏电阻控制电路）成本为一般高压钠灯的3倍到4倍，惟从耗电量来看，同样发光时段所需用到的每单位耗电成本，LED路灯则仅为高压钠灯的三方之一至四分之一，确实深具节能效果，以此一趋势推估，由于装置LED路灯后可省下不少电费、且维护成本仅约高压钠灯座的一半，因此先前相对偏高的装置成本，将可望在未来4年后完全获得回收。

全球07年整体路灯市场规模约有1.6亿盏，其中，大陆地区装置数量即占了1700万盏，故PIDA也预期，在LED路灯加速崛起的过程中，大陆地区将会是全球最大的LED路灯装置市场，推估其08年度产值即有5.6亿美元，同时也看好未来3年后，全球LED路灯市场将会开始加速的大规模普及。

至于在一般照明方面，据市调机构统计，08年全球主照明市场产值（含灯具模块）可达420亿美元，且未来几年均将维持个位数增幅的稳定成长步调。

PIDA预期，可较传统照明灯具省下四成电力的LED照明应用，随着LED本身发光效能持续提升至每瓦150流明的水平后，至2015年时，以LED照明技术为主的半导体固态照明应用，其渗透率将有机会正式攀升至一成以上，并在一般室内照明市场上加速起飞。

根据美国能源局的发展目标，冀望在2015年将半导体照明发光效能提升至每瓦150流明，并至2020年时更进一步推展至每瓦200流明的水平，预料届时将可完全实现把LED导入各项终端照明应用的愿景，使其能坐稳第四代照明的市场技术主流。

全球总路灯数高达1.2亿盏～1.3亿盏，其中美国约1,000万盏，中国则是有1,500万盏，台湾则有130万盏，并且路灯的数目正逐年增加的态势，所耗费的电力能源与资源相当惊人（约为167.66亿美元）。

目前，世界还有许多类似中国的国家电力供应还不足，同时再加上绿色节能之风在国际上盛行，许多政府把路灯节能放到了议事日程。

传统的高压钠灯虽然已经比普通的白炽灯节约电能，但是采用高压钠灯的路灯，仍然在消耗着巨大的电能。

于是人们尝试用LED路灯作为照明光源，虽然LED的好处是环保、节能，LED灯用在家庭及一般用途为3瓦特到20瓦特在技术上没有太大的问题。

但若是用在飞机场、运动场、公路或街道需要50瓦～300瓦的高功率时，在可达到足够的亮度，却产生高热的问题。

由高热问题引起的光衰现象，严重影响着LED路灯的寿命和发光效率。

一、全球LED路灯应用情况

1.2005年Philips宣称于荷兰DutchtownofEde安装全球首批LED路灯，这些路灯每个光学模块包含18个白光和黄光LED，因此将使路灯能根据季度节和夜晚时间的不同发出柔软或明亮光线。

此外，Philips的LED路灯在包含2个光学模块下，光照范围为4米，且在离地8米情况下，到地面亮度为10lux。

2.英国林肯城市由于使用LED交通号号志后每年节省了30,000美元，认为若使用LED路灯势必将节省更多的费用。

因此于2006年英国林肯（Lincoln）提拨74.5万美元交由LincolnElectricSystem（LES）作LED路灯试验，期望在使用LED路灯后可以节省20%的电费。

3.LED路灯使得加拿大多伦多（Toronto）更明亮、更环保。

此示范计划主要目的为节省电费支出以及减少温室气体的散发。

多伦多有16万盏路灯，若将其全部改为LED路灯，则预计每年将节省6亿美元的电费支出以及减少1.8万吨温室气体散发，等同于约3,600辆汽车从街上消失。

4.美国北卡州的Raleigh和Cree携手，从公有停车场着手，打造第一座LEDCity，市民对于LED所呈现的照明质量，看法更趋正面，认同度约提升了3倍。

宣示成为美国第一个LED城市的愿景下，Raleigh和Cree将持续携手合作，在未来的18个月，为路灯、人行道照明、建筑照明和其它各种LED可应用的范围内，打造名副其实的LEDCity，将行之有成的节源和环保成果树立典范，带动其它城市的跟进。

二、LED路灯的种类

目前的路灯光源一般采用水银灯和高压钠灯为照明光源，多数路灯为单点光源，即由单只发光体加上反射罩组成。

相比之下，LED路灯光源一般采用一颗或数颗大功率LED作为照明光源，多数路灯为多点光源，因为单灯LED很难做到较高的功率。

LED路灯最大的优点是节能环保。

与传统的高压钠灯相比，这种新型大功率LED路灯可节约80％的电能;同时，由于这种新型光源不含汞、铅等有害物质，并且没有诸如紫外线等有害辐射，避免了对环境的二次污染。

针对不同的应用场合和使用要求，LED路灯可以分为：

单灯LED路灯、多灯LED路灯、环形广场路灯、大功率LED路灯及太阳能LED路灯等多种形式。

以目前的技术来说，现在最先进的LED路灯仍然不能替代目前的主流路灯，因为LED路灯在应用中还存在着许多问题没有解决。

三、目前LED路灯应用存在的问题

1.无论是单点还是多点光源的LED路灯都存在着散热难的问题。

一盏采用250W高压钠灯的路灯，由于技术较成熟，散热控制的很好。

即使工作5000个小时后，光衰仍然较小，发光效率还可以达到70％以上。

以目前的技术，相同条件下大功率LED路灯，由于散热问题不易解决，光衰较大，发光效率会下降到30％，如果想用加大电压电流的方法提高光效，很容易造成LED芯片损毁的现象。

2.LED路灯造价较高，不利于推广普及

虽然有些公司透过技术手段，初步解决了LED路灯的散热问题，但是过高的价格和过重的灯头仍然会阻碍LED路灯的普及。

如：

100W的高压钠灯成本在50元新台币左右，而100W的LED路灯成本则高于5000元新台币。

并且以目前的技术，LED路灯尚未会达到理论的10万小时之久。

3.LED路灯射程短、显示指数低。

即使解决了散热难题和高成本问题，LED路灯还要面临解决LED灯射程短和显色指数低的问题。

多LED的方法只能提高亮度，并不能加长光照距离。

所以LED的灯，由于光线比较发散，就算采用了很好的聚光调节，其照明距离也不过几十米！

主要用于近距离的照明，性能还没达到能完全取代白炽灯泡的地步，成本也是非常高昂的。

显色指数低会造成色彩还原能力差，容易造成视觉的误差和判断失误。

这点不解决，做为交通辅助的LED路灯会引发许多交通事故，造成不必要的损失。

4.大量质量差、亮度低、寿命短的LED路灯充斥市场

LED路灯相比较高压钠灯存在着，质量好的LED照明产品可能有4万～5万小时的寿命，质量差的5千小时都没有，这也是目前LED行业价格相差很大的原因。

大量的伪劣产品影响了人们对LED路灯的认同，影响了LED路灯的普及。

四、创新才是LED路灯发展的内驱力

无论是技术的创新还是外在创新，都会为LED路灯的普及提供内驱动。

大家知道，路灯属于公共工程，政府为主要购买者。

目前以政府驱动为照明应用之切入点，短期内考虑产品质量及稳定性，初期LED路灯将以辅助道路及公园巷道为主要应用市场。

因为低照度的LED路灯用在公路上，由于射程短，光线照不远，虽然近距离看的时候觉的很亮，其实不然。

公路两边的高杆灯一般都有5、6米高，LED照在路面上已经是没什么光了，如果用在公园和小路上，亮度要求不高的地方，装不是很高的路灯还可以。

这种场所最好是应用太阳能LED路灯，不但没电的时候都可以点两到三天，并且节省电费。

我们还可以采用传统光源和LED结合的方法，上半夜用传统光源照明，下半夜人少的时候用LED光源照明，达到亮度与节能的平衡。

尽管目前LED路灯的应用还有许多局限性，但是随着科学技术的发展，人们观念的转变，解决LED路灯的所有问题也不是不可能的。

相信在不久的将来，绿色照明的LED路灯替代传统高压钠灯指日可待。

据业内人士介绍，截止到2005年末，哈尔滨市路灯数量多达76660盏，2006年末为80220盏，当年耗电6800万度以上，按哈市现有的路灯照明规模和容量，如普及绿色照明节能器产品，每年可节约电费开支四分之三以上，而且能有效延长灯管、镇流器、触发器、变压器和照明电缆等路灯设施的使用寿命。

照此计算，每年仅节约照明设备经费又可达到数百万元之多，同时还能节约维护检修路灯的大量人力资源。

据了解，在长春等城市已开始推广应用绿色照明产品，并得到了政府的大力支持。

目前，哈尔滨市香坊区经济发展计划局已正式向哈市政府相关部门提出了推广使用的申请。

进口LED路灯

三大特点：

1.发光效果好：

角度140°，中心亮度≥30 Lx，每瓦100Lm。

    2.衰减小：

50000小时衰减<30%

    3.温度低：

LED工作温度<40℃。

三大优势：

1.采用国外LED芯片，成熟先进。

    2.与国外公司合作，技术可靠。

    3.价格优惠，与国产芯片相当。

具体产品特点：

    1.发光效率高、视觉逼真。

选用进口大功率LED芯片，每瓦的流明值为120-140LM，大大高于目前市场上常规

    LED路灯。

    2.寿命长、功耗低。

LED可连续使用50000小时，使用寿命长达10年以上，终身不需更换光源。

在同等视觉条件下，比高压钠灯节电60%，比白炽灯节电80%。

    3.降低工程建设费用。

工程在配套的预埋输电、变压器、配电柜、铺设电缆等投资上可节约70%以上，总工程价位元相当于高档路灯（钠灯）的价位，因节能更适合于太阳能路灯。

    4.环保节能无污染，稳定性高。

LED对环境无污染，使用稳定性高，实现了真正意义上的绿色环保节能照明。

    5.型号 PL-150-A；PL-100-A；PL-50-A

    6.功率 150W 100W 50W 

    7.电杆高度  10 m 8 m 5 m 

    8.中心照度 ≥30Lx ≥30 Lx ≥30 Lx

    9.光照范围（直径）  ≥25m ≥20m ≥15m

   10.相当高压钠灯 350W 250W  150W

   11.光源寿命 ≥50000h

   12.电网 220V±10%

   13.防护等级 IP65

传统路灯与LED路灯五年费用比较

LED照明灯以其节能、环保、长寿备受青睐，而且高光效已达到80lm/W，城市路灯照明节能改造成为可能。

目前LED照明技术已日趋成熟。

以路灯为主的LED产品已面向市场，替代了传统的路灯产品。

市场需要量极其庞大。

据2006年路灯行业统计，中国城市照明共有1500万盏以上路灯，近几年的增长率为20%以上。

照此估算，中国每年照明路灯的市场规模不低于人民币50亿元。

如使用LED路灯，每年可省电20亿度以上。

传统路灯与LED路灯（无太阳能、风能辅助发电）五年费用比较，以下均为人民币为价格计算单位：

3公里（202盏）

5公里（333盏）

名称

传统路灯

LED路灯

传统路灯

LED路灯

灯具费用

303000.00

909000.00

499500.00

1498500.00

电缆铺设

360000.00

36000.00

900000.00

125000.00

五年电费

921625.00

221190.00

1519315.00

364635.00

五年维护费1%

92162.00

无

151931.00

无

合计

1676787.00

1166190.00

3070746.00

1988135.00

节约费用

510597.00

1082711.00

结合风力与太阳能的风光互补LED路灯

在日常生活中是路灯给我们夜晚的生活带来光明。

现在美观的路灯把城市的夜晚装点得多姿多彩。

但路灯又是一个耗电大户，由于路灯的低压输电线路长，不仅路灯耗电，输电线路上的电损也很大，特别是远离电源点的市郊公路和高速公路更是耗电大户。

风光互补路灯，也就是风力、太阳能电池两种环保能源结合LED或荧光灯的新产品，从技术角度讲属于复合型产品，采用两种能源相互补充的原理，配置了多晶硅太阳能板、永磁发电机、免维护蓄电池，微电脑时间控制器，高效节能灯LED。

不用电缆、施工简易、应用网域广泛、造型优美，是实用与艺术的有机结合体。

而且可以在原有路灯的基础上进行改造。

风光互补路灯不需要输电线路，不消耗电能，是取之不竭，用之不尽，大自然恩赐的无价能源。

1.消除电源供应线路，节省电力

普通高压钠灯路灯必须用埋地电缆电源供应，当离电源点超过三公里时，路灯的电源供应线路的建设成本会随着公里的延伸，还需要设升压系统。

不但电源供应线路成本高，而且线路上电能损耗也很多，再加上路灯点亮所需的电能将会消耗更多。

相比对而言，风光互补路灯不需要输电线路，不消耗电能，有明显的经济效益。

2.普及新能源知识，倡导环保生活

大量节省了电能从另一方面来说也减少了发电厂的污物排放。

太阳能和风能是最清洁、最长久的自然能源，不污染环境，应用于路灯照明方面有着很好的前景。

目前，非常需要对民众进行环保和新能源知识的普及教育，风光互补路灯最直接的向人们展示环保与生活的应用前景。

3.造型优美，一道靓丽的风景线。

风光互补路灯的风机旋转有动态美，风叶可五颜六色，造型优美的风车沿公路排列，迎风飞舞，将成为道路的靓丽风景线。

4.对风光互补路灯的一些误解

问：

风光互补路灯的风车和太阳能电池板会不会被大风吹落，进而影响公用安全？

答：

同普通路灯一样，风光互补路灯的强度设计也是按抗12级台风的标准设计的。

风车和太阳能电池板的受风面积远小于公路指示牌和灯杆广告牌，所以不会出现安全上的问题。

问：

风光互补路灯没有电源供应线路，会不会受天气的影响，亮灯的时间得不到保证？

答：

不会的。

首先如果无风，太阳能可以工作，反之亦然。

再加上风光互补路灯系统配有足够的储能系统，能保证路灯有充足的电源。

相反，普通路灯有时会受到停电及电源供应线路问题而亮灯时间得不到保证。

问：

这类先进、环保的路灯是不是造价很高？

答：

人们普遍认为风光互补路灯造价高。

实际上，随着节能型照明产品的普及，风机和太阳能产品的技术水准提高且价格降低，风光互补路灯的造价已接近常规路灯造价的平均水平。

风光互补路灯不消耗电能，其执行成本远低于常规路灯。

目前的风光互补路灯基本上都采用了智慧化控制，亮度和时间都能得到保证，因此，即使比常规路灯稍高一些也还是很值得推广的。

5.风光互补路灯选购注意事项

A．风力发电机是风光互补路灯的旗标性产品，可以采用故障率低、无噪声、发电曲线饱满、不受风向及近地面团风的影响并且抗台风能力较强（抗风能力达到45m/s）的MUCE垂直轴风力发电作为发电主体。

B.从路灯灯泡的选取到风机，再到太阳能电池及储能系统容量的配置，都要有一个最佳配置设计的问题，需要结合装载路灯地点的自然资源条件来进行系统最佳容量配置的设计。

C.灯杆的强度设计要根据选取的风机及太阳能电池的容量及装载高度要求，结合当地的自然资源条件进行灯杆强度的设计，确定合理的灯杆大小和架构形式。

风光互补路灯是集环保和节能为一体的产品，随着全球常规能源短缺情况的加剧，风能和太阳能这种清洁可再生的自然能源的利用将会普及，光互补路灯将代表着未来路灯的发展方向。

希望能从环保与经济效益明显的风光互补路灯做起，增强人们对新能源的认识和理解。