佛山市顺德区节能协会

赴鹤山市银雨照明有限公司进行LED路灯考察的总结

发布时间:2021年06月17日 16:53:20
        为帮助我区道路照明系统开展节能改造寻找可行方案,进一步做好节能降耗工作,根据上级领导单位的批示,于2009年7月1日,组织区经贸局、区建设局、恒顺公司以及各镇街负责城市路灯管理工作的负责人一行共24人,到鹤山市银雨照明有限公司进行实地考察。本次考察的重点目的是了解LED路灯产品特点以及观摩鹤山市共和镇LED路灯改造示范工程实际效果。现将考察情况报告如下:         一、考察基本情况         银雨照明有限公司是香港上市公司真明丽集团(HK.1868)在鹤山市共和镇投资的一家专业LED灯和装饰灯生产企业,占地1000多亩,厂方宣传资料自称为全球最大的LED相关产品生产基地,产品涉及线条灯、管类产品、视频灯、户外照明、道路照明及商业照明灯具等,2008年产值达18亿元。在该公司安排下,考察组参观了该公司产品展示厅,详细察看了各种照明产品特别是LED路灯产品,并对LED路灯的光衰、散热、色温等指标作了详细的了解。参观完展示厅后,考察组与银雨公司相关人员进行了沟通交流,该公司副总经理李治佳先生全面介绍了银雨公司的基本情况、LED路灯的特点、LED路灯与传统高压纳灯的对比分析、LED路灯的技术优势以及该公司LED路灯的工程案例。在交流过程中,考察组还与银雨公司就LED路灯的技术问题、LED路灯的节电效果、LED路灯推广改造投资费用等问题进行了深入探讨。李总在向考察组介绍该公司LED路灯工程案例时,特别提到,对现有道路路灯进行改造时,可以采用合同能源管理模式解决投资问题,即采用“用户+企业+银行” 方式,引入买方信贷,由合同能源管理公司负责投资,银行负责提供融资,用户无须投入一分钱,而是用工程改造后约定时间内节约的电费来偿还合同能源管理公司的投资和收益,约定时间过后,所有改造灯具和今后节约的电费全部归用户所有,设备生产厂家则负责灯具的维护。据介绍,鹤山市共和镇就是采用合同能源管理的方式,对全镇所有路灯进行LED改造,所有投资由合同能源管理公司负责,镇政府不用投入,并约定用6年节约的电费偿还投资,厂家则承诺负责今后10年的路灯维护管理。          交流会过后,考察组到共和镇路灯改造道路进行实地考察,目前共和镇主干道上已有1000个路灯改造为LED路灯,其它路灯正在陆续进行改造中。目前已改造的LED灯主要为90W与120W的灯头,从实地考察看,感官上LED路灯所提供的灯光已足以供道路照明,经仪表实际测量,对于灯柱高度不超过12米的LED路灯,光照度符合道路照明要求,但当灯柱高于12米时,道路的光照度衰减严重,与传统高压纳灯相比仍有一定差距。          二、LED路灯特点分析          LED是英文Light Emitting Diode(发光二极管)的缩写,是一种固态半导体器件,作为光源,它可以直接把电转化为光,由于传统灯具都是采用热发光技术,大部分电能都被消耗在发热上,而LED是冷光源,因此作为光源更加节能,LED的光源效率目前已达100LM/W,而且还有很大的发展空间,理论值可达250LM/W。采用超高亮度大功率LED光源配合高效率电源,相比白炽灯可节电80%以上。作为一种半导体发光材料,与其他发光材料相比较,LED以其绿色、高效、可靠、耐用的优势,使得其他发光材料黯然失色。随着大功率LED成本的不断降低,逐步替代传统灯具成为可能。LED光源在道路照明中的应用已成为近年来半导体照明行业的热点, LED作为路灯主要有以下优点或特点:一是发光效率高,灯具反射损失低,节省能源,较传统高压钠灯可以节电50%~60%;二是不需高压,安全性高,易于和低压适配,也可和太阳能系统直接配套,无需额外的逆变、转换过程,能达到最大的能源利用率;三是寿命长,因此维护成本低,以目前的技术水平和测试结果推算,大功率LED光源可以正常使用10年不用更换,而传统高压钠灯平均1年就要更换一次灯泡;四是绿色环保,不含铅、汞等污染元素,对环境没有任何污染;五是安装简便,可直接将路灯灯头安装于灯杆上。但目前LED路灯还有以下缺点:一是LED路灯造价较高,现时约为高压钠灯的2~4倍,不利于推广普及。二是目前国家对LED灯还没出台相关行业标准,且存在散热难的问题,LED路灯产品属初始阶段,良莠不齐,如果产品散热问题解决不好,容易造成发光效率迅速下降,光衰问题严重,甚至失效。三是LED路灯射程短,因此LED路灯还需要进一步加强如何在较高高度下工作的研究。           三、LED路灯经济性分析           LED路灯跟现有城市照明用的高压钠灯比较优势明显,但仍有一些缺点,主要是LED路灯现时造价较高,但该问题可通过日后使用过程中节省的电费、维护费来回收初始投资。对于投资收益问题可作如下分析:           (一)现有路灯改造为LED路灯           对于灯杆高度在6~7米之间的路灯,可以用60瓦的LED灯替代150瓦高压钠灯,各种高度路灯替代方案见表1。由于LED路灯存在射程短的问题,对于灯杆高度超过12米的LED路灯,经测试其在地面的光照度急剧下降,因此在现有技术条件,对于高度超过12米的路灯不建议替换为LED灯。 表1:LED路灯替换方案
LED灯(功率) 高压钠灯(功率) 建议灯杆高度
60瓦 150瓦 6~7米
90瓦 200瓦 7~8米
120瓦 300瓦 8~9米
150瓦 400瓦 9~10米
180瓦 500瓦 10~12米
           以120瓦的LED灯替代300瓦的高压钠灯为例进行分析,一般120瓦LED灯造价在4500~5500元/盏之间,取平均价5000元/盏计算,按改造4公里路段约200盏灯计算,总投资约100万元,经过测算,改造后每年节约电费和维护费用约10多万元,预计6~7年时间可收回投资(具体分析见表2)。     表2: 改建路灯经济效益分析
比较内容 高压钠灯 LED路灯
基本情况 功率 300瓦 120瓦
灯杆高度 9米 9米
数量 200盏 200盏
改造投入   100万元
电费情况 每天照明 10小时 10小时
年电量 21.9万度/年 8.76万度/年
电费单价 0.84元/度 0.84元/度
年电费 18.396万元 7.3584万元
维护费用 人工+维护费 每年换一次灯泡 200元/个・次 0
年费用(人工+维护费) 40000元 0
年运行费用 223960元 73584元
LED路灯年节约费用 150376元
                 (二)新建道路直接采用LED路灯             对新建道路,若在建设初期直接采用LED路灯,由于能节省高压钠灯部分的投资,经济效益更加明显,另外,由于LED路灯的功率小,铺设线路时所需的电缆铜芯横截面积要小很多,配套的变压器台数也可相应减少。尽管LED路灯价格比高压钠灯高,但考虑到线路铺设费用,实际上采用LED路灯的初始投资费用与采用高压钠灯基本相当。仍以4公里路段约200盏灯计算,直接采用120瓦LED灯,3年期间就可节约费用约40多万元(具体分析见表3)。     表3: 新建路灯经济效益分析
比较内容 高压钠灯 LED路灯
基本情况 功率 300瓦 120瓦
高度 9米 9米
数量 200盏 200盏
灯具情况 灯具单价 2500元 5000元
灯具价格 50万 100万
线路费用 距离 4公里 4公里
电缆+变压器造价 20万元/公里 8万元/公里
铺设线路总费用 80万元 32万元
初期投入 130万元 132万元
电费情况 每天照明 10小时 10小时
年电量 21.9万千瓦时/年 8.76万千瓦时/年
电费单价 0.84元/度 0.84元/度
年电费 18.396万元 7.3584万元
3年电费 55.188万元 22.0752万元
维护费用 人工+维护费 每年换一次灯泡 200元/个・次 0
3年费用 (人工+维护费) 12万元 0
3年总费用 197.188万元 154.0752万元
              四、太阳能+LED路灯方案分析             LED路灯不需高压,可以和太阳能系统直接搭配,无需额外的逆变、转换过程,太阳能+LED路灯因直接使用可再生能源,比单纯的LED路灯方案更节约电能。但目前太阳能LED路灯仍存在几个缺陷:一是造价太高,一套太阳能LED路灯造价在1至2万元左右,是普通路灯的8~10倍;二是维护费用高,太阳能路灯配套的蓄电池大约每一年半到两年时间就需要更换一次,每个蓄电池费用约300元,而且更换下来的蓄电池若处理不当容易造成严重的环境污染;三是需要后备电源,由于蓄电池容量有限,太阳能电池板在阴雨天转换效率低,如果连续出现3天以上的阴雨天,则太阳能LED路灯就无法使用,因此太阳能路灯仍需要配套铺设电缆以作为后备电源;四是电池容易被盗,由于电池较重,只能安装在灯座下面,极易被盗。综合分析,太阳能+LED路灯方案虽然有更好的节能效果,但经济效益太差,在目前条件下不宜推广。           五、对顺德城市路灯改造的建议           我国经济快速增长,各项建设取得巨大成就,但也付出了巨大的资源和环境代价,同时能源供需矛盾也不断激化,节能减排已成为当前社会关注的热点问题,也是我国经济和社会发展的一项长远战略方针。据统计,我区管辖的主干道路路灯约有5000多支,2008年共消耗电量600多万度,大良街道管辖的路灯有3.9万支,消耗电量1242万度。如果这些路灯有一半能改造成LED路灯,按节电50%计算,一年约可减少电力消耗470万度,节省发电标煤耗1720吨标准煤,减少二氧化硫排放约50吨、减少二氧化碳排放约8800吨、减少氮氧化物排放约4000吨,如果LED路灯能推广到全区,则节能减排效果更为可观。可见,推广LED路灯产品,既能提高电能利用效率,缓解电力供应紧张,也能促进节能减排工作深入开展。
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