摘 要：为了进一步贯彻国家建设部绿色照明规划纲要中关于道路照明节能减排工作的要求，天津市电力公司路灯处对LED光源进行了研究并开展了有针对性地试用工作。本文对LED光源从运行角度提出了建设性意见。
关键词：LED光源 运行 道路照明
引言：
近年来，随着半导体照明技术的不断发展，LED光源在景观照明领域取得了极大的成功。路灯经历了上百年的发展，从白炽灯、汞灯、金属卤化物灯到高压钠灯，每一次路灯新光源的应用都会给城市照明领域带来一场革命。LED作为一种新型的照明技术，与传统光源相比，其在寿命、显色性、节能效果以及数字化可控程度上都有着突出的优势。
LED光源介绍
LED路灯是以半导体为原材料，加以高科技电脑芯片而产生的发光二极管照明产品，它以无灯丝、无汞、无电子粉、纯净照明的光源走进人类生活，它与一般的照明灯具相比有绿色、无污染、寿命长、冷光源等特点，光源寿命达30000小时以上，远远超过目前传统普通光源寿命，理想状况下，同等照度比传统光源可节能50-70%,无重金属排放，无紫外线及红外线放射。
LED路灯产品具有以下特点：
（1）体积小、功耗低、节电效果明显；
（2）效率高、耐冲击、具备大批量生产条件；
（3）高可靠度、环保、无毒、无污染、安全，节电可以间接减少CO2的排放；
（4）与金卤灯相比，不含汞，不会发出紫外线；
（5）寿命可达30000小时以上；
（6）反应速度快、可瞬间点亮、无需暖灯时间、可视性（显色性CRI）极佳。
LED光源试用背景
“十一五”以来，全国上下加强了节能减排工作，国务院发布了加强节能工作的决定，制定了促进节能减排的一系列政策措施，各地区也相继作出了节能减排工作部署，加强了重点行业、重点企业和重点工程的节能工作。目前天津电力公司路灯处管理范围内共有14万盏路灯，2001年以来以每年近万盏的速度
增长。截至2007年底耗电总功率超过20000千瓦，面对如此大的电能消耗，节能管理工作显得尤为重要。
目前高压钠灯光源是我市被大量使用的主流光源，与以往的白炽灯相比高压钠灯光源是较为节能高效的光源，但与新兴的半导体节能光源相比其能耗还是相当大的。2009年4月国家科技部办公厅作出了“开展‘十城万盏’半导体照明应用工程试点”的工作要求，在包括天津在内的21座城市开展新光源的应用试点工作。
为了进一步贯彻国家建设部绿色照明规划纲要中关于道路照明节能减排工作的要求，根据“十城万盏”工程试点工作部署，电力公司路灯处对LED光源进行了深入研究并开展了有针对性地试用工作。
LED光源试用情况
天津市照明协会组织了LED光源道路照明现场试验工程。路灯处受协会委托完成20个厂家、160余套LED灯具的安装调试工作。
此次试验安装，主要以LED灯具替换原有高压钠灯灯具的方式进行。经过现场初步观察，这种以点光源替代线光源的设计方式，不仅没有充分发挥 LED光源外形可塑性强、数字化控制程度高的特点，反而在替换过程中将现阶段该光源产品发光效率有限的不足突出地表现出来。
从运行维护角度提出建议
作为天津市道路照明职能管理部门，从设备运行维护的专业角度对LED光源的发展提出以下几点探索性建议：
1、LED光源在道路照明领域的发展必须以突破传统照明方式为前提。
传统高压钠灯光源发光效率高，其灯具光强分布均匀，LED光源如果想代替传统高压钠灯大规模应用于功能性道路照明领域就必须扬长避短发挥其特有的优势，突破传统照明方式。对此，我们提出以下两种方式：
（1）采用平板照明，降低灯杆高度
针对现阶段LED光源发光效率与传统高压钠灯相比尚有差距的实际情况，要想实现该光源在次干路甚至主干路上的应用，就必须降低光源的安装高度，充分利用该光源外形可塑性强和光照方向性强的优势，设计平板照明方式。
例如，在快速路两侧，可完全打破原有传统式照明的布灯方式，设计为具有一定角度的平板式照明，灯杆高度在4米左右，通过调整与水平面的角度避免眩光的产生，将LED光源特点完全发挥，从而达到代替传统光源实现有效的道路照明的目的。
这一设计理念的应用，可以使LED照明方案满足道路照明设计要求。从运行维护角度看，不但大幅度降低日常维护成本，同时减少了高空作业，为安全生产提供保障。
（2）以桥体为依托，采用线性照明
借鉴LED光源在景观照明中的应用经验，可以考虑以桥体为依托，采用线性照明的方式。桥区范围内的传统照明设施，在检修过程中由于灯杆位置较高需要使用液压高空作业车进行维护，而维护过程中考虑到安全会带来封路等交通不便的影响，同时灯杆灯具等设备长期受桥体震动，设备安全性有所降低。通过在桥体上敷设线性LED光源，可充分发挥LED光源可靠性高、寿命长的优点，不仅减少了因使用高空作业车维护带来的安全及交通问题，同时实现了桥区范围内良好的照明，形成了较好的交通导向性。
这一设计理念的应用，实现了桥体的整体景观照明效果。从运行维护角度看，不但提高了设备安全性，同时也降低了维护难度。
2、LED光源大规模使用的基础是产品的标准化和通用性
通过此次试验安装，我们发现，在参与试验的20个厂家中，LED发光颗粒的排布方式数量、整流电路的外形尺寸、内部设计多种多样，这都给LED光源普及使用后的运行维护工作带来极大不便，也不符合市政公用设施标准化、通用化的设计原则。这必将成为阻碍其广泛应用于道路照明的障碍。
据了解，LED道路照明产品的国家标准正在编制过程中，年内即将出台。这一标准的正式颁布，对于LED产品在道路照明领域的应用具有决定性的意义。
我们认为在今后的发展过程中，生产厂家应严格依照国家统一标准进行，确保产品在设备安全性和电气性能方面有保证。同时，在城市道路照明领域得到应用的LED产品，必须对产品标准性、统一性提供以下保证：
（1）对于同一企业不同发展阶段的产品之间，要保证主要电气元件的标准性、统一性，避免因产品更新换代造成备品备件断代；
（2）对于不同企业的产品之间，灯具主体、发光颗粒板、整流电路等主要电气元件要依据国家标准，实现必要的标准性、统一性。
（3）对于同一产品附件之间，要避免使用过程中，因产品与其附件不能兼容而造成维护使用的缺陷，要实现产品与其附件之间的标准性和统一性。
所以，成熟的LED产品除了有精准的配光设计，有效的散热功能，可靠的电子驱动，还应凸显模块化设计理念，要考虑到更新换代的空间及方便检修和长期维护的连续性。
LED光源广泛应用前景
由于目前LED芯片的价格仍处于较高水平，其产品价格与传统灯具相比仍处于较高水平。
传统250W高压钠灯：灯具单价2000元，高压钠灯光效120lm/W,按灯具效率0.50计算：
2000/（250W*120lm/W*0.50）=0.13元/lm
LED路灯：单价4000元，LED实际光效50lm/W,按灯具效率0.65计算：
4000元/（135W*45lm/W*0.65）=0.76元/lm
通过以上比对可发现，目前LED路灯的性价比仍处于较高水平。我们认为LED光源能否在道路照明领域得到广泛应用，很大程度上取决于能否较大幅度的降低产品价格，便于在较短的周期内实现初期建设投资。
结束语：
通过对LED光源在景观照明应用过程中的了解，我们相信在逐步解决了散热、光衰等关键技术难题并实现造价大幅度降低后，LED光源在道路照明领域同样有着良好的发展前景。
