主干道电网LED路灯改造可行性报告.doc

主干道电网LED路灯改造可行性报告当前，我国经济快速增长，能源紧张的矛盾日益显现，国家将贯彻节能优先政策，并将“照明器具”列入节能重点领域，在“十一五”期间，大力推进绿色节能照明工程，LED路灯灯泡（电网型）就是LED技术（即半导体绿色照明技术）的重要节能应用。LED为固体发光,按固体发光物理学原理，LED的发光效率达90以上，因此，LED被誉为21世纪新光源，即将成为继白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯之后的第四代光源。 近几年，随着LED的发光效率增长100倍，成本下降10倍，其在照明领域的发展前景，吸引全球照明大厂家都先后加入LED光源及市场开发中。极具发展与应用前景的是白光LED，用做固体照明器件的经济性显著，且有利环保（无重金属污染、无气体污染、无热辐射污染），正逐步取代传统的白炽灯，白光LED世界年增长率在20以上，美、日、欧及中国台湾省均推出了半导体照明计划。我国2001年863计划立项，2003年6月紧急启动了“国家半导体照明工程”。2、当前LED路灯光源与其他光源的技术性能对比：描述LED电网路灯金卤灯电网路灯钠灯电网路灯供电电网AC100240V电网AC220V电网AC220V发光源LED灯（半导体照明）型号：ASL1W-96W金属卤素灯（属节能灯）高压钠灯功率96W（节能80%）500W（节能30%）500W发热冷光源中等发热严重光色（色温）300010000(太阳色至亮白光)40008000（白色）27005000（黄色）光源照度衰减小于10%大于30%大于40%发光源寿命40，000小时（10年）5，000小时（一年多）3，000小时（一年）无功损耗极小有有垂直地面路灯中心照度（10米高度）22 lux 以上22lux以上22lux以上照度均匀度0.43，优0.35，良0.40，优照射范围（均匀度）半径12米以上半径12米以上半径12米以上眩光限制截光型，最大光强方向小于60，极好截光型，最大光强方向大于60，不好截光型，最大光强方向大于60，不好穿透性穿雾性极,好穿雾性,差穿雾性,差高压镇流器等配件无，不怕破坏有，灯杆底，怕破坏有，灯杆底，怕破坏环境保护无闪烁、冷光源发热，外壳容易发黄发热，外壳容易发黄防火等级94V-094V-094V-0灯壳反光罩不需（节约成本）需需安装方便LED路灯推出与未来趋势分析1、LED新光源的革命由于LED是一种寿命长、功耗低、无辐射的节能环保型光源，大多专家预测21世纪将是以固体发光材料为核心的，即以LED为代表的新型光源、绿色照明的世纪。今后，随着发光二极管发光效率的提高，LED的发光强度会大幅度的提高，再结合相应控制技术的进步，相信在不久的将来，LED光源会逐步取代传统的照明光源，而掀起一次照明领域新的革命。中国国家半导体照明产业工程日前正式启动。2003年7月18日，科技部高新司司长李健在接受记者采访时称：与人类生活、生产息息相关的照明领域，正在孕育着巨大变革。随着第三代半导体材料氮化镓的突破和蓝、绿、白光发光二极管的问世，继半导体技术引发微电子革命之后，又在孕育一场新的产业革命照明革命，其标志是半导体灯将逐步替代白炽灯和荧光灯。半导体灯采用发光二极管(LED)作为新光源，同样亮度下，耗电仅为普通白炽灯的110，而寿命却可以延长10倍。由于半导体照明(亦称固态照明)具有节能、长寿命、免维护、环保等优点，业内普遍认为，如同晶体管替代电子管一样，半导体灯替代传统的白炽灯和荧光灯，也是大势所趋。一场抢占半导体照明新兴产业制高点的争夺战，已经在全球打响。美国能源部预测，到2010年前后，美国将有55的白炽灯和荧光灯被半导体LED灯替代，每年可节电350亿美元。日本提出，2006年就要用半导体灯大规模替代传统白炽灯。据测算，5年后仅在美国，半导体照明就可能形成一个500亿美元的大产业。科技部有关领导提出：我们要以2008年北京奥运会和2010年上海世博会为契机，推动半导体灯在城市景观照明的应用。半导体照明包括普通照明和特种照明，考虑到性能价格比，宜先从特种照明做起。“以节约为主”的指导思想，联合科技部、国家发改委及信息产业部、交通部等产业部门，从国家层面制订国家半导体照明总体计划。一个三峡电站照亮了半个中国，如果中国三分之一用上LED半导体照明，那么每年节省的电力就相当于一座三峡电站。如果中国的路灯用上LED半导体照明，那么每年节省的电力也相当于半座三峡电站。2、LED发光原理及特点： LED（LightEmittingDiode），又称发光二极管，它们利用固体半导体芯片作为发光材料，当两端加上正向电压，半导体中的载流子发生复合，放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光。当两端加上正向电压，直接发出红、黄、绿、青、橙、紫、白色的光。 发光二极管主要由PN结芯片、电极和光学系统组成。其发光过程包括三部分：正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。微小的半导体晶片被封装在洁净的环氧树脂物中，当电子经过该晶片时，带负电的电子移动到带正电的空穴区域并与之复合，电子和空穴消失的同时产生光子。电子和空穴之间的能量（带隙）越大，产生的光子的能量就越高。光子的能量反过来与光的颜色对应，可见光的频谱范围内，蓝色光、紫色光携带的能量最多，桔色光、红色光携带的能量最少。由于不同的材料具有不同的带隙，从而能够发出不同颜色的光。 LED发光效率高，白炽灯、卤钨灯光效为12-24流明瓦，荧光灯5070流明瓦，钠灯90140流明瓦，大部分的耗电变成热量损耗。LED光效经改良后将达到达50200流明瓦，而且其光的单色性好、光谱窄，无需过滤可直接发出有色可见光。LED的能耗低，单管功率只有0.030.06W，且驱动电压低(1.53.5V)，电流小(1520mA)，在形成同等照明效果的情况下，它的耗电量只有白炽灯的十分之一、荧光灯的三分之一，节能效果非常明显。LED属于低压供电，绝缘要求不高，不需要变压器、镇流器、启动器等附件，明显节省投资。LED结构简单，属于固体光源，不需要充气，不需要玻璃外壳，也不存在气体密封等问题，而且耐冲击，耐震动，不易破碎。LED是冷光源，可控性好，响应时间快，可反复频繁亮灭，不会疲倦。LED光源的色彩纯正、丰富，胜过彩色金卤灯，还可演变任意色彩，其装饰性无与伦比。LED光源轻质结构（环氧树脂封装），体积小巧，能适应多种几何尺寸和不同的空间大小，对灯具强度和刚度的要求比其他电光源的要求低。LED光源的使用寿命长，其寿命是白炽灯的100倍、荧光灯的2030倍，免去了频繁维修之苦。高节能：直流驱动，超低功耗，电光功率达90以上，同样照明效果比传统光源节能80以上。寿命长: LED光源无灯丝、使用寿命可达4万到10万小时。利环保：生产中无有害元素和重金属、无辐射。3、LED电网路灯灯泡的结构与特性：（1）灯泡结构：LED路灯灯泡系采用LED作为光源、传统电网作为能源的国家专利产品，其LED具有使用寿命长，雾穿透力强，节省85%以上电费，五到十年免维护费用。在安装过程中，由于电耗低，所以降低变压器功率、减少配电柜和电缆等投资，环保、安装方便、在节约能源的城市，其高效节能的优点倍受青眯。（2） 基本配件：2.1型号ASL1W-96W2.2灯泡规格ASL1W-96W LED路灯灯泡一个，超高亮进口大功率LED组合2.3保修卡一年包换，两年免费保修2.4合格证书一份2.5说明书电网路灯说明书一份（3）LED路灯照度：3.1适应环境温度-40至503.2最佳环境温度-5至203.3LED灯泡耗电量90-100W/盏3.4LED灯泡寿命（1）额定环境温度下，每天工作低于12小时，寿命可达40，000小时以上。3.5LED路灯平均照度22 lux以上（在10米高度）3.6LED路灯照度均匀度0.35（即中心区照射范围10米以上）3.7眩光限制截光型，最大光强方向0653.8诱导性很好，可以给驾驶员提供有关道路前方走向、线型、坡度等视觉信息3.9LED照度衰减度工作10000小时后衰减不超8%3.10防火等级94V-0 4、LED路灯光源的未来发展趋势分析：白炽灯的发光原理是电能将发光钨丝进行加热而发光的，经过相当长时间的加热，钨丝就会老化甚至烧断，至此，白炽灯泡的寿命也就此告终了。各种节能灯和高压钠灯都是靠高压和气体而发光，由于本身材料和发热，再加电网电压的大波动，导致它们的寿命只有一年或一年多，而发光二极管的发光机理是由二极管特殊的组成结构决定的，二极管主要由PN结芯片、电极和光学系统组成，当在电极上加上正向偏压之后，使电子和空穴分别注入P区和N区，当非平衡少数载流子和多数载流子复合时，就会以辐射光子的形式将多余的能量转化为光能。其发光过程包括三个部分：正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。由此可见二极管主要是靠载流子的不断移动而发光的，不存在老化和烧断的现象，其特殊的发光原理决定了它的发光寿命长达5-10万个小时。超高亮度单色光的LED已经在市场上取得了进展。尽管它们与传统的灯泡相比更加昂贵，但是它们的优点完全可以抵消其较高的价格，据科学家们测定，LED通电发光时，有90%的电能可以转化成光能，而白炽灯泡的转化效率只有7-8%，由此可见，要达到同等的照明效果，LED灯比白炽灯节能是显而易见的了.在当前全球能源危机的时候，能源是一种宝贵的资源，所以节约能源是我们未来的面临的问题。LED做为一种新型的节能、环保的绿色光源产品，将它应用到路灯上也是未来发展的一种趋势,已被列入2003年十大前沿技术之一,2004年我公司正式开发出第一代LED路灯。LED光源这种新型照明光源必将会取代传统照明光源，LED作为照明光源，就像晶体管取代电子管一样，大势所趋，不可阻挡。环境保护1、环境保护的原则：按照国际GDP和国际FDA认证标准进行环境保护设计。2、环保概念：LED科技为最新高科技的节能环保材料，如可以全部照明采用LED光源，照明用电将节约80%以上，用电量少了，就可以少建电厂，减少二氧化碳、氮氧化物排放量和二氧化碳温室效应，提高我市空气质量，同时LED本身不含铅、汞，无污染、无闪烁，安全、绿色环保，可以解决传统照明汞污染等问题。项目的经济效益评价1、 经济效益评价： 通过本文的LED技术分析，我们都会深感LED的优势，下面我们分析LED次干道路灯灯泡（ASL1W-96W）的经济性能指标：（1）、LED电网路灯灯泡（10米高）的经济性能指标：描述LED电网路灯ASL1W-96W高压钠灯电网路灯(2*250W)路灯灯泡（改造投资）5，760元500元单个灯泡每年电费=0.096KW*12小时*365天*0.8元/KWH 336元=0.5KW*12小时*365天*0.8元/KWH =1，752元灯泡每年维护费用0元500元2、投入成本与回报：从上表可容易看出，LED电网路灯在长期的投资中可获得良好的经济和节能效益，虽然前期投资较大，但在电费和维护费用方面，可大 大减少，下面我们以100盏为例测算一次性投资与回报：描述LED电网路灯高压钠灯电网路灯100盏路灯投资费用626万元5万元100盏路灯第一年电费（按0.8元计）3.36万元17.52万元（每日耗电6度）100盏路灯第一年更换维护费0元5万元100盏路灯一年后总费用65.96万元27.52万元100盏路灯第二年电费3.36万元17.52万元100盏路灯第二年维护费0万元5万元100盏路灯两年后总费用69.32万元50.04元100盏路灯第三年电费3.36万元17.52万元100盏路灯第三年维护费0元5万元100盏路灯三年后总费用72.68万元72.56元从上表格可容易看出，100盏路灯的投资回收期为三年左右。此外，我们还没计算更换下来的灯罩以及镇流器等配件可以折成的费用，因此实际的投资回收期可以缩短到两年半左右的时间。社会效益评价1、环保节能意义远大。节能工作是一项跨行业、综合性工作，因此，在项目立项时，要注重节能。若用LED光源替代白炽灯则可节电80%以上，路灯若用超高亮度发光二极管（LED）替代白炽灯不仅可节电80%以上，不需高压镇流器等任何配件，免除小偷灯不法分子的破坏，而且LED光线的角度性控制，不会对司机产生刺眼，具有较好的