一、技术方案
国家半导体照明工程研发及产业联盟推荐性技术规范LB/T XXX-200X《LED隧道灯》及CQC3127-2010《LED道路/隧道照明产品节能认证技术规范》中提出了LED照明灯具的光通量规范为3000Lm、5400Lm、9000Lm和14000Lm。这不仅让业内人士产生了与100W、150W、250W和400W高压钠灯对应的联想。深入研究之后发现,这种对应关系在LED照明灯具光通量利用效率较高的情况下是很科学的,LED照明的实践也支持这种对应替换的可行性。作为证例,以双向6机动车道,双向非机动车道和双向人行道的道路为例,灯杆高度10米,灯杆间距35米,机动车道400W高压钠灯,平均照度(考虑了环境比设计宽度)可达到38Lx以上,但由于高压风灯的显色性只有23,在高压钠灯的光环境下,与显色性为65的金卤灯相比,只要金卤灯平均照度达到25Lx,视觉效果就比高压钠灯感觉自然、舒适。如果采用显色性达到70的LED照明灯具,确保相同道路路况的路面平均照度达到25Lx,所需的光通量正好就是14000Lm,因此说,上述14000Lm的光通量规范是科学的、适用的。
作为对照组,我们研究了光源光效为100~120Lm/w的高压钠灯,其灯具效率约60%,灯具光效约为60~72Lm/w,如果计算了高压钠灯镇器的电力消耗,实际的灯具功耗约为480W(我们曾经在湖南的一次招标中对400W金卤灯进行了功耗实测,在所测试的9家产品中,最小功耗为492W,最大功耗为523W),LED路灯选用两种规格,灯具光通量都是14000Lm:一是光效为85Lm/w(国家C级能效指标,B级90Lm/w,A级95Lm/w),灯具功率为165W;一种是光效为130Lm/w(我们定义为AAC级能效指标,AAB级为140Lm/w,AAA级为150Lm/w),灯具功率为108W。
二、价格研究
每每谈及LED灯具的价格,似乎成了LED人士避之不及的短板,的确,过去是这样,现在也还差不多,在2008年的时候,曾经有过LED公司的LED隧道照明灯具卖到过75元/w,现在已经是差不多30元/w以下了,即使按照26元/w,那么165W(85Lm/w光效,也算是市场上较高光效)的LED路灯也要卖到4290元,照明市场确实是难以接受的。到底LED照明灯具的价格在哪里?大家都知道,珠三角有很多公司的室内照明产品的体格已经很低了,以18W的T8直管LED灯为例,光效为75Lm/w的产品现在已经做到了90元的微利价格,光效为85Lm/w的产品已经做到了120元的微利价格。如果以此为参照点,那么LED路灯和隧道灯一类的产品是有着很大价格下降空间的。在经过大量的市场调研之后,我们发现了一家规模较小的LED封装公司的LED光源,LED芯片为Cree公司的,封装出来的光源的品质极高,可与Cree公司封装的光源媲美,但价格(自己用)却只有Cree同等水平光源的1/3~1/4,所以这家公司的路灯和隧道灯天生就具备了价格优势。例如,同样为14000Lm的路灯(隧道灯),灯具光效为C级(85Lm/w)和AAC级(130Lm/w)的成本价格居然可以控制在1500元之内,即使这样的路灯卖到2000元的价格,其利润也是可观的。值得一提的是,这家公司的LED灯具的品质并没有打折扣,这是一个系统设计的成果,实现了高品质、低成本的战略升级。
三、经济效益研究
LED照明给现代社会和现代生活带来的不仅仅是技术上进步,经济效益和社会效益是现代生活追求的必然结果。照明市场上400W高压钠灯的价格通常是1500元左右,当然也有1000~1200元的产品,2000元的产品也有。我们按照平均价格来计算,高压钠灯取1500元,LED灯取2200元计算。在新建道路中,电缆的截面积要下降1~2个等级,高压钠灯照明用电缆截面积通常设计为4*25mm2,价格为56元/m,LED照明电缆设计通常为4*16mm2,价格为36元/m,35米的电缆价格差就是700元,已经与高压钠灯照明的工程价格相当了。如果采用了AAC级的LED路灯,节能指标可以高达77.5%,如果AAC级的LED路灯卖到2800元,比高压钠灯高出的300元工程建设费用,也可通过节省电费在3个月内收回投资,在其余的8~10年的使用时间内,所产生的电费支出一盏灯就能达到10000元以上。如果是已有道路照明进行改造,那么也能在22个月把投资收回。能告诉我一个不用LED路灯的理由吗?
四、社会效益
社会效益大家都会计算,在这里就不计算了。只提供一个些数据:
1、高压钠灯400W的实际电力消耗约为480W。
2、AAC级14000Lm的LED路灯的实际电力消耗约为108W。
3、一度电可按0.4kg标准煤计算,CO2排放约为1.1kg。
五、结论
根据我们的调查研究结果,结论是:采用高性能、系统价格合理的LED道路照明灯具替代高压钠灯是可靠的。
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