2009年8月17日,由國家發(fā)展和改革委員會能源研究所主辦的“最佳節(jié)能實踐案例發(fā)布會暨產(chǎn)品推介會——圳瀚(世明)LED照明節(jié)能技術(shù)路燈的應(yīng)用”在北京舉行,國家發(fā)改委、科技部、交通部、建設(shè)部、環(huán)保部、商務(wù)部等相關(guān)部委節(jié)能主管領(lǐng)導(dǎo),國家機關(guān)事務(wù)管理局、國家電光源質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心、中國質(zhì)量認(rèn)證中心、中國照明學(xué)會,綠色照明產(chǎn)業(yè)專家、檢測及認(rèn)證機構(gòu)、相關(guān)行業(yè)協(xié)會、地方政府相關(guān)部門、投融資機構(gòu)、高校及科研院所、節(jié)能服務(wù)公司、用戶單位等領(lǐng)導(dǎo)及各方代表參加了本次會議。會議重點介紹了“圳瀚(世明)LED照明節(jié)能技術(shù)路燈的應(yīng)用”最佳實踐案例、路燈市場的現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢、LED照明的節(jié)能潛力、圳瀚(世明)LED照明節(jié)能技術(shù)路燈的原理及優(yōu)勢等內(nèi)容。
一、LED——城市照明的未來
隨著我國工業(yè)化和城市化進(jìn)程的不斷提速,城市道路加速延伸、拓展,推動并促進(jìn)了城市道路照明的迅速發(fā)展。中國能源研究會能效與投資評估專業(yè)委員會的調(diào)查結(jié)果表明,截止2007年底,全國城市道路總長度為246172公里,城市道路照明的路燈總數(shù)也已達(dá)到了1395萬盞(其中不含里巷、住宅小區(qū)、橋梁、隧道、廣場、公共停車場、不售票的公園、綠地等路燈或照明設(shè)施),接近2000年的3倍。
城市道路照明迅速崛起的同時,所帶來的是巨大的資源與能源消耗和環(huán)境污染,照明用電在電力消耗中的地位日益凸現(xiàn)。目前,世界各國的社會照明用電約占該國全社會電力消耗總量的10%~20%,而我國的照明用電量約占全國電力消耗總量的12%。作為占我國照明用電總量30%以上的城市公共照明,2008年全年用電量超過了三峽電站全年發(fā)電量808.1億千瓦時的1.5倍,而城市道路照明的路燈數(shù)量也以年均10~20%的速度遞增。因此,我國城市道路照明的節(jié)電市場不容忽視。
隨著科技的進(jìn)步和人們理念的改變,城市道路照明的光源選擇正朝著積極貫徹國家標(biāo)準(zhǔn),道路照明適度的方向轉(zhuǎn)變,而曾經(jīng)越亮越好的觀念已被摒棄;同時,由于白熾燈光效差、汞燈對環(huán)境和人體會造成污染等因素,已被世界大多數(shù)國家和地區(qū)納入禁止使用和淘汰產(chǎn)品之列,而正在崛起和大力推廣的是節(jié)能、舒適、環(huán)保的固體半導(dǎo)體發(fā)光器件——LED路燈。
作為新型高效固體光源,LED具有壽命長、節(jié)能環(huán)保、色彩豐富、微型化、經(jīng)濟(jì)實用、可靠等優(yōu)點,并且能滿足照明標(biāo)準(zhǔn)。因此,LED已經(jīng)成為二十一世紀(jì)最具發(fā)展前景的高技術(shù)領(lǐng)域之一。LED路燈作為LED的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一,近年來也有了巨大的發(fā)展。LED路燈完全滿足現(xiàn)行的國家道路照明要求,并可以在達(dá)到同等亮度的前提下,以低于40%左右的照度替代高壓鈉燈,LED路燈必將成為城市道路照明的首選。隨著光通量和出光效率的不斷提高,LED不僅已廣泛應(yīng)用于交通燈、汽車照明、廣告牌、大尺寸LED顯示背光源、戶外照明等特殊照明領(lǐng)域,并且正在向普通照明領(lǐng)域過渡。因此,大力推廣LED照明節(jié)電技術(shù),可挖掘出巨大的照明節(jié)電潛力,為加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會,應(yīng)對全球氣候變化做出積極的貢獻(xiàn)。
二、LED照明節(jié)電技術(shù)的原理及推廣意義
圳瀚(世明)LED照明節(jié)能技術(shù)的基本原理就是將其獨特的供電、散熱和布光技術(shù),成功地應(yīng)用在高效、長壽命、顯色性好的功率型LED固體材料光源上,從而達(dá)到穩(wěn)定、長效、節(jié)能的效果。與傳統(tǒng)的LED照明技術(shù)有所不同,圳瀚(世明)LED照明節(jié)能技術(shù)突出的特征是用小功率LED芯片制成大功率LED路燈,改變了傳統(tǒng)的布光工藝,解決了LED的散熱與電源問題。
LED利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料。外供電源(市電)經(jīng)恒流電源轉(zhuǎn)換為直流電,一路供LED芯片照明,另一路供LED路燈散熱之用。當(dāng)兩端加上正向電壓時,半導(dǎo)體中的載流子會發(fā)生復(fù)合引起光子發(fā)射而產(chǎn)生光。
圳瀚(世明)LED照明節(jié)能技術(shù)采用強制風(fēng)冷散熱。風(fēng)扇將冷空氣通過燈管帶走LED芯片工作時所產(chǎn)生的熱量,熱空氣經(jīng)燈罩外殼與大氣中的空氣進(jìn)行冷熱交換,溫度漸低的冷空氣回到風(fēng)扇,如此往復(fù)循環(huán)使用,達(dá)到LED芯片散熱降溫的目的。燈罩外殼上帶過濾器的呼吸孔可以輔助散熱并補充新鮮空氣。
圳瀚(世明)技術(shù)采用功率型小顆粒的LED,扇形布置,從而使配光曲線成為科學(xué)的蝙蝠翼型;同時沿用了傳統(tǒng)的路燈燈殼,通過反射與折射,達(dá)到了照射角度大,照度均勻的最佳效果。
對于體積大小相同的單顆LED大芯片與多顆LED小芯片,同體積下,芯片數(shù)量越多,表面積就越大,在輸入同等電功率的條件下,小芯片LED比大芯片LED具有更大的光通量和更好的散熱性,并且壽命更長。圳瀚(世明)LED照明節(jié)能技術(shù)所選用的就是這種集光效率高、散熱性好、壽命長、穩(wěn)定性強于一體,且易于規(guī)?;a(chǎn)、性價比高的功率型小顆粒的LED芯片。
由于設(shè)計時充分考慮了產(chǎn)品的兼容性和相關(guān)配套器件(燈具)的再利用,產(chǎn)品生產(chǎn)時可采用行業(yè)通用的生產(chǎn)設(shè)備,大批量、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),使得應(yīng)用圳瀚(世明)LED照明節(jié)能技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品(路燈等)成本更低,更具競爭性。
由此可見,圳瀚(世明)LED照明節(jié)能技術(shù)與傳統(tǒng)的高壓鈉燈相比,具有環(huán)保、節(jié)能、顯色性高、壽命長、電纜使用成本低、節(jié)能、能兼容太陽能發(fā)電等明顯的優(yōu)勢。同樣,圳瀚(世明)LED照明節(jié)能技術(shù)與大顆粒平板式LED路燈相比,具有光效更高、壽命更長、散熱科學(xué)、配光合理、與傳統(tǒng)路燈燈桿、燈臂、燈殼完全兼容、成本低等優(yōu)勢。
作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的一部分,城市道路照明產(chǎn)權(quán)明晰,為政府所有。因此,城市道路照明的節(jié)電就容易抓,類似以圳瀚(世明)LED為代表的照明節(jié)電技術(shù)也容易推廣。而且,與傳統(tǒng)路燈相比,圳瀚(世明)LED路燈節(jié)電率可達(dá)67%,推廣意義十分重大。
三、LED照明節(jié)電市場潛力巨大
近年來,日本、美國、歐盟及韓國等政府,紛紛出臺了如“21世紀(jì)光計劃”、“下一代照明計劃”、“彩虹計劃”、“GaN半導(dǎo)體發(fā)光計劃”等規(guī)劃或計劃,鼓勵使用節(jié)能型光源。
LED路燈作為我國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)中的年輕一員,起步較晚。但經(jīng)過數(shù)次重大改進(jìn),LED路燈技術(shù)不斷進(jìn)步,并逐步推向市場。特別是從2007年開始,LED路燈以從上海、北京等主要城市,到烏魯木齊、重慶等中西部地區(qū)紛紛落戶,各地方政府都在爭相打造示范道路。2008年,在我國政府節(jié)能照明財政補貼政策的推動下,社會資本紛紛涌入節(jié)能照明產(chǎn)業(yè),LED行業(yè)成為最大的受益者,我國新建的LED路燈數(shù)量約為50萬盞。2009年,僅廣東省一省就將在廣州、東莞等市建設(shè)總長1500公里、規(guī)模約10萬盞的LED路燈示范推廣工程。
隨著我國“十城萬盞”半導(dǎo)體照明(LED)應(yīng)用工程的全面啟動,以及2010年上海世博會、廣州亞運會的隆重舉行,LED路燈在城市照明中將扮演更加重要的角色?,F(xiàn)已明確全國21城LED照明要超過一萬盞路燈,全國路燈和24小時連續(xù)使用的隧道燈等都將成為首先替換的重點項目,北京、上海、廣州、深圳的地鐵已啟動普及LED日光燈節(jié)能項目。預(yù)計未來每年LED需求至少40億顆,且逐年增加,到2015年半導(dǎo)體照明將擴(kuò)展至30%的通用照明市場,規(guī)??蛇_(dá)5,000億元人民幣。
如果將全國城市1395萬盞路燈全部采用圳瀚(世明)LED路燈替代,簡單計算,則每年可節(jié)電82.54億kWh,折合標(biāo)準(zhǔn)煤295.27萬噸;每年可減少二氧化碳排放量為825.44萬噸,每年可節(jié)省的電費為53.65億元。
可以預(yù)見,伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,未來我國的LED照明節(jié)電市場前景廣闊,蘊涵著巨大的商機。同時,作為世界最大的燈具制造與出口國,中國的LED照明產(chǎn)品同樣將成為世界上最具競爭力的產(chǎn)品。
目前我國的LED產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段,建議政府相關(guān)部門出臺并完善切實可行的實施細(xì)則,促進(jìn)我國LED技術(shù)的發(fā)展;盡快制訂中國的LED照明國家標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范LED照明行業(yè)市場;完善現(xiàn)行制度,激勵和鼓勵先進(jìn)企業(yè)跨地區(qū)自由競爭,推動技術(shù)創(chuàng)新,為推動實現(xiàn)我國的節(jié)能減排目標(biāo)做出積極的貢獻(xiàn)。
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