led路灯合同能源管理（推荐14篇）
时间：2012-06-15浏览 85次【字体：大 中 小】我来说两句
根据“合同能源管理”模式的特点,全面分析了LED路灯在实施“合同能源管理”模式过程中的困惑,提出了发挥政府主导作用,才是当前实施LED路灯“十城万盏”工程的根本出路。
作为耗能大国,中国单位国民生产总值能耗比先进国家高3倍,生产单位产品的能耗比发达国家高出50%至100%。中国正经历从计划经济向市场经济过渡的变革时期,原有计划经济的节能管理体制越来越不能适应新的形势,因此,节能工作有必要引进和推广一种基于市场机制的节能投资及服务融为一体的新机制━合同能源管理。
LED路灯“合同能源管理”模式的分析
合同能源管理(EnergyManagementContracting,EMC)是上世纪70年代在发达国家兴起的一种节能新机制,它是通过与客户签订节能服务合同,为客户提供包括能源审计、项目设计、项目融资、设备采购、工程施工、设备安装调试、人员培训、节能量确认和保证等一整套的节能服务,并从客户进行节能改造后获得的节能效益中收环保回投资和取得利润的一种商业运作模式。其实质就是以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能投资方式。这种节能投资方式允许用户使用未来的节能收益为工厂和设备升级,降低目前的运行成本,提高能源利用效率。
该模式具有以下几个特点：一是能耗企业不用资金投入即可完成节能技术改造,所谓“零投入”;二是EMC承担技术风险和经济风险,能耗企业支付给EMC的款项全部来自能源节约所带来的项目效益,用户“零风险”;三是合同结束后,节能设备和后续全部节能效益归能耗企业。
LED路灯“合同能源管理”模式的困惑
合同能源管理模式在很大程度上拓平了节能推广中的非市场因素障碍,实现了参与各方的多赢格局,确实是行之有效的节能投资新机制、新模式,在市场机制健全的欧美得到迅速推广,成为节能投资的主流模式。但在尚处于经济转型中的我国,特别在LED路灯的市政照明改造领域,由于利益主体缺乏足够动力、产品更新换代极快、行业诚信环境堪忧等诸多问题,当前却面临着“叫好但不叫座”、“雷声大雨点小”的局面,让LED路灯的合同能源管理前行之路举步维艰。
基于双赢基础的合同能源管理,为何在国内迟迟做不大?一个好的东西,如果不能推广做大,那么就一定有原因：要么是大家对EMC模式不了解,要么就是存在机制障碍。合同能源管理在中国并不是新生事物,但其在国内的发展似乎仅是“看上去很美”。我们通过对市场广泛调研分析,发现在LED路灯“合同能源管理”模式实施过程中,主要存在以下一些限制因素。
不少市政部门对LED路灯节能理念有所偏差,尽管LED路灯节能潜力很大,但对能源费用多支出些“无所谓”。当“不花钱的节能”遭遇“不差钱的主”,就像是“剃头挑子一头热”,合同能源服务企业自然很难拓展市场。
在节能减排, 环境保护并且意识日益成为共识的今天, 半导体照明成为新的经济增长点, 因而受到各国政府与产业界的高度重视。在我国出台的《关于进一步推进“中国绿色照明工程”的意见》、《节能产品政府采购实施意见》等政策法规中, 明确发展高效节能灯具。作为新型高效光源LED正符合了人们的需求, 开始替代荧光灯、白炽灯成为下一代绿色光源。LED技术应用于照明领域带来巨大的经济效益和社会效益。在我国能源的消费结构中, 照明用电占有很大比重, 是提高能源利用效率的重点领域之一。据统计, 2008 年照明用电约占我国总用电量的12%, 约4 110亿kW·h。随着我国城市化进程和人居环境的改善, 照明用电所占比重将不断增大。在大型商场和超市的日常运营中, 照明用电通常占总用电量的40%~50%。
本文通过获取大型西单商业街LED照明基础实验数据, 开展大型商业照明EMC商业模式研究, 形成一套具有示范和指导意义的适于大型商业街照明的LED照明技术方案, 为大规模的商圈照明LED改造推广提供模式参考。
2 合同能源管理及国家节能优惠政策
合同能源管理机制 (Energy Performance Contrac-ting, 简称EPC, 国内简称EMC) 是一种以节省的能源费用来支付节能项目全部成本的节能投资方式。这种节能投资方式允许用户使用未来的节能收益为工厂和设备升级, 降低目前的运行成本, 提高能源的利用效率。20世纪70年代在西方发达国家开始发展起来一种基于市场运作的全新的节能新机制。合同能源管理的国家标准是GB/T24915-2010《合同能源管理技术规范》, 国家支持和鼓励节能服务公司以合同能源管理机制开展节能服务, 享受财政奖励、营业税免征、增值税免征和企业所得税免三减三优惠政策。其主要实施模式是通过与客户签订节能服务合同, 为客户提供包括:能源审计、项目设计、项目融资、设备采购、工程施工、设备安装调试、人员培训、节能量确认和保证等一整套的节能服务, 并从客户进行节能改造后获得的节能效益中收回投资和取得利润的一种商业运作模式。节能服务公司服务的客户不需要承担节能实施的资金、技术及风险, 并且可以更快地降低能源成本, 获得实施节能后带来的收益, 并可以获取节能服务公司提供的设备。通常EMC合作模式分为两种:一是对每年节省的电费, 按比例由节能改造的双方分成, 逐年返还, 直至完成合同约定金额为止, 合同执行周期较长;二是每年节省的电费, 全额返回给LED企业, 直至合同约定金额为止, 这种模式回款速度快。EMC项目具有节能效率高, 客户零投资, 全部设计、融资、采购、施工以及合同期内维护等均由节能服务公司负责。
3 LED照明灯性能分析
3.1 光通量、光效参数对比
通过收集的数据表明, 目前普通照明灯的光通量、光效均要高于LED路灯;但要从整体上比较灯具光效, 首先必须比较普通照明灯和LED路灯灯具功率的组成。一般的灯具功率的组成为光源功率+电源损耗=整灯功率。普通照明灯整灯功率组成比较复杂, 由于大部分必须通过反射部分非应用方向的光以达到更高的利用率, 目前普通灯灯具效率只有35%~45%, 且存在与有功功率相等的无功功率存在。普通灯电感整流器损耗20%左右, 再算上线路损耗、变压器损耗等, 电源损耗达到25%左右。LED路灯灯具不需要做无功补偿, 并且LED是单向性发光, 光辐射是定向的, 其光利用率比辐射输出各向均匀的普通光源效率要高。除去透镜损失10%左右, 灯具效率较高达到90% 左右。随着大功率LED路灯技术的发展和成熟, 光效已逐步提高。
3.2 寿命、散热特性对比
目前大功率LED灯研制发展较快, 但是在应用中存在着光效低、系统光效较低、色温偏差、二次光效处理水平较低、驱动器多故障、光色不一等一系列问题, 其中电源驱动寿命长短和散热好坏是LED发展的关键所在。LED光源的理论寿命都非常长 (前提是满足在规定结温<85 ℃范围内, L70光衰标准下) , 但一个灯具的整体寿命不简单是光源寿命, 还包括透镜部分、驱动的影响。所以最终灯具的寿命应该以所有灯具部件中寿命部件最短为限。LED是将光衰至70%的使用时间定义为其寿命, 达5 万h左右;而普通灯是将一批光源点亮至50%的数量损坏定义为其寿命, 平均可到2 万h左右。也就是说在同时启用的状况下, 250 W普通灯光效为43.5%, 两者光效已比LED 87.5%的光效约低55%, 400 W普通灯的寿命中期 (2 000h) 光效为48.4%, 由于大功率LED路灯是将多个发光二极管集中在一起进行道路照明设计, 除足够的合理的光学设计和光通量以保证合理的光分布外, 更为关键的是散热问题。当环境温度高于二极管结温温度时, 效率将大打折扣, 甚至烧毁灯管, 因此LED的散热决定着灯具的寿命和光衰。
4 LED照明灯改造技术经济分析
西单商圈是北京市的大型成熟商业中心, 主要有西单百货商场、西单购物中心、百花市场、劝业场、民族大世界、西单家具商店、西单菜市场、桂香村南味糕点店、同春园饭庄、玉华台饭庄等。后来随着高楼大厦的修建, 建立了西单赛特、君太百货、中友百货、西西友谊商城、西单图书大厦、星城商厦等大型百货商场和写字楼, 照明改造潜力巨大, 在此以西单商业街星城商厦为试点进行改造, 具体分析如下。
经过统计星城商厦有2G11横插管7 000根, T8灯管3 000根, 筒灯500根, 按照年照明时间365d, 日照明时间12h, 分析了改造前后的用电总量及费用如表1、表2。
通过对星城商厦所有灯管改造前后的用电统计分析, 根据目前的LED灯具的采购安装费用统计, 计算出总的节电量和投资回收期, 以及根据节电量计算出各类节能减排指标量如表3。
5 结语
随着半导体技术的不断发展进步, 在逐步解决了自身效率、寿命及二次配光等一系列关键技术难题以及国标产品的推广、造价大幅度降低后, LED光源在商业照明领域有着良好的发展前景。目前随着节能环保的观念日益深入人心, 社会各界均投入大量人力、物力、财力。同时, 国家也推出各项政策推动绿色节能环保技术的发展, 如国家LED路灯“十城万盏”活动已全面启动。利用合同能源管理, LED照明灯具改造市场巨大, 不仅符合当前经济形势需求, 也符合未来发展理念, 前景广阔。
摘要：将LED大功率照明灯与西单商圈使用的普通灯进行了比较, 从技术参数上探讨了西单商圈LED照明灯替代改造的可行性, 从经济性上利用EMC实施模式测算了LED改造前后投资收益情况, 以期为进一步推动节能项目的实施打下基础。
关键词：西单商圈照明,合同能源管理,LED,改造
参考文献
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甲方： 乙方：石家庄开发区华威凯德科技发展有限公司
代表人： 代表人：
地址： 地址：河北省石家庄高新技术开发区
黄河大道136号
甲、乙双方经过友好协商，本着公平、协作的精神，依据《合同法》之有关规定，就甲方分期购买乙方DT14A地下停车场LED智能灯进行节能改造，达成如下条款：
一、合作方式及期限：
乙方将其生产的地下停车场LED智能灯以分期付款方式销售给甲方使用，并负责为甲方安装、调试,具体灯具见附加（合同二）。为了降低甲方付款压力，甲方将地下停车场LED智能灯运行五年节省的电费，按下面的比例与乙方分成以作为设备费分期支付给乙方。具体操作如下：
1、分成比例为：自工程验收完毕之日起第一年甲方%，乙方 %。
第二年甲方%，乙方%。
第三年甲方%，乙方%。第四年甲方%，乙方%。第五年甲方%，乙方%。
2、年平均节电费用的计算详见附表（单灯月度节电效益确认书）
3、月设备费的计算：
月设备费=年节电费用×分成百分比
二、付款方式：
安装、调试完毕之日起，甲方在每月10日前支付给乙方上月的设备费，其费用的计算方法，按本合同第一条第三款确定的设备费计算，甲方每月按期支付给乙方。此费用双方约定不受任何因素的影响，按时支付。甲方财务每月10日前将应付款汇入乙方指定帐号，连续支付5年，乙方在每月3日前给甲方开具普通发票便于甲方入账(如需开具增值税发票，增值税税款由甲方承担)。
三、设备归属：
在双方合作节能合约期内，设备所有权属乙方所有，合约期结束，设备所有权归甲方所有。
四、甲方承诺：
1、甲方按合同之规定按时付款给乙方，不得无故拖延。
2、提供乙方安装与数据测试的便利。
3、在合同期内，甲方有责任维护乙方的地下停车场LED智能灯不被人为破坏、受损或盗窃，否则该修理或损失费由甲方承担。
4、在双方合作节能内，甲方应当妥善保管设备，如非质量问题致使节电设备损坏，由甲方承担维修费用。
五、乙方承诺：
1、乙方所生产的产品符合国家及行业产品质量要求及技术标准。乙方对地下停车场LED智能灯实行合同期内免费维修。合同期后的维修，双方另签订保修合同。
2、设备发生故障时，乙方保证(石家庄市内)在得到通知后48小时内到现场处理。
3、签订合同后，乙方在15个工作日内完成安装、调试工作。
4、负责地下停车场LED智能灯有关使用方法的咨询、指导。
六、违约责任：
1、甲方未按合同约定支付设备费，逾期每天应支付所欠款项1%的违约金。
2、因乙方提供的产品出现质量问题和设备问题致使第三人人身损害或者第三人财产损失的，甲方应当在事故发生24小时内书面通知乙方，但甲方必须及时处理。
3、任意单方面违背上述协议条款，按有关法律追究违约责任，并赔偿对方的一切经济损失。
七、售后服务：
1、建立客户档案：根据ISO-9001的规范及保持良好之商誉，乙方将为甲方建立客户档案以随时跟踪设备的使用情况，保持运行的良好状态。
2、乙方自产品验收完毕之日起，对产品提供5年免费保修服务。
八、不可抗力：
如遇有无法控制的事件或情况(如火灾、风灾、水灾、地震、爆炸、战争、叛乱、暴动或瘟疫等)，遭受事件的一方不能履行协议规定的义务，应在15日内以书面形式通知另一方，并由当地政府部门或者公证机关出示证明，双方可视具体情况决定继续履行合同，迟延履行合同或者解除合同，因此致使的损失各自承担。
九、争议解决方式：
甲乙双方均应认真遵守本协议之约定，正确行使己方权利，积极履行己方义务。本协议未尽事宜，双方经友好协商后签署补充协议与本协议具有同等法律效力。如果在合同履行中发生争议，双方应依照诚实信用原则，本着对对方负责的态度，采取协商方式予以完善和解决。通过协商和调解仍无法解决争议，双方均有权向石家庄仲裁委员会提请仲裁。
十、此合同书一式 份，甲、乙双方各执 份，经双方签字盖章后生效。甲方： 乙方：
(盖章)(盖章)
代表： 代表：
年 月
年 月
现太阳能与LED都处于发展时期，这意味着技术正在进步，同时在发展的时候技术上也存在着不足。所以光谱电子根据这几年太阳能的发展对LED路灯的发展前景归结为如下几点：
（1）环保问题
LED路灯已经被全球公认为是最高效的照明技术，人们也普遍认为并接受用LED灯取代传统的白炽灯是一种非常环保的做法。正是因为如此，现在好多企业都开始致力于太阳能路灯、LED路灯的研发中，但是研发LED路灯需要一套很严格的手续，所以技术要是不达标，研发出的LED路灯也会带有污染环境的化学元素。LED未来的能效非常高，但是它却不是完全环保的，所以在未来的发展中，技术有待进一步的提高。
（2）节能问题
LED路灯的研发和运行维护等都可以作为衡量节能的一个标志。LED路灯的铺设无需电线，并且是以太阳能为能源来进行发光的。LED路灯作为一种节能的路灯，会在以后的生活中取代普通的路灯。
（3）寿命问题
LED光源是一种长寿灯，它是固体冷光源，环氧树脂封装，光源寿命50,000小时以上，是传统灯的5～10倍。LED光源采用45μ芯片，贴焊在2mm厚的铝基电路板上，再把铝基板安装在散热铝板平面上，可确保热量快速的传导到散热器上。先进的封装工艺确保LED的高可靠性，良好的散热确保LED工作在允许的温度下，两者相结合充分保障了LED的超长使用寿命。
LED路灯（Light Emitting Diode，发光二级管）即半导体照明灯。它是一种基于半导体PN结形成的用微弱的电能就能发光的高效固态光源，在一定的正向偏置电压和注入电流下，注入P区的空穴和注入N区的电子在扩散至有源区后经辐射复合而发出光子，将电能直接转化为光能。它是一种固态冷光源，具有环保无污染、耗电少、光效高、寿命长等特点，因此，LED路灯将成为道路照明节能改造的最佳选择。目录 定义特点 优点
缺点
LED路灯与传统灯对比
一、灯具成本的比较
二、电缆线成本的比较
案例“十城万盏”进展情况 十城万盏的示范意义
技术指标
散热设计散热技术 散热方式 散热设计
散热式大功率LED路灯 专利技术五大创新点
一、产品外形结构
二、LED光源
三、配光曲线
四、驱动电路
五、光源模组
LED路灯标准范围 特殊技术要求 试验方法 检验规则
标志、产品使用说明书 包装、运输、贮存
LED路灯的应用场所 LED目前主要的技术难题 LED路灯改进趋势 LED路灯存在的缺陷节能但光照度不足 LED路灯的散热问题 LED灯的穿透性能力 户外容易招蚊虫
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LED路灯的散热解决办法 定义
路灯是城市照明的重要组成部分，传统的路灯常采用高压钠灯，高压钠灯360度发光，光损失大的缺点造成了能源的巨大浪费。当前，全球的环境在日益恶化，各国都在发展清洁能源。而随着国民经济的高速增长，我国能源供需矛盾日渐突出，电力供应开始存在着严重短缺的局面，节能是目前所急需解决的问题。因此，开发新型高效、节能、寿命长、显色指数高、环保的LED路灯对城市照明节能具有十分重要的意义。
随着能源与环境危机的日益加重, 人们将目光齐聚于太阳能这种取之不尽用之不竭的清洁能源。正是基于此种潮流, 太阳能驱动的LED路灯越来越多。
如图1系统输入为太阳能电池板实现光电能量转换, DC-DC降压模块实现太阳能电池板出来的电压进行稳压操作保证铅蓄电池的正常工作, DC-DC升压模块是保证在阳光不足时也可以充电。同时为了更好的保护铅蓄电池, 我们外加蓄电池过充和过放保护。LED的驱动采用恒流驱动并进行恒流保护。 (如图1)
2 材料选型
负载参数:8W的LED灯, 驱动电流为1A。
蓄电池参数:设使用24V蓄电池, 每天照明时间为晚7:00~早7:00, 最坏情况下需要保证48个小时的照明供电。如果始终以1A恒流驱动LED, 需要16Ah的蓄电池。在最坏情况下 (单日有效充电时间6小时) , 则需要的充电电流是2.6A。
2.1 太阳能电池的选型
太阳能电池主要分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅薄膜太阳能电池三类。多晶硅太阳能电池光电转换率约12%左右, 介于单晶硅太阳能电池与非晶硅薄膜太阳能电池之间, 而且其材料制造简便, 节约电耗, 总的生产成本较低。使用多晶硅电池其光电转换率为1 2%, 而得到Ac。
要保证在一个阳光充足的晴天保证16Ah的蓄电池充电, 设定有效充电时间为6小时, 需要2.6A的充电电流, 且太阳能充电电压为30V。
则太阳能电池表面积Ac= (2.6×30) / (12%×1000) =0.65m2。
2.2 蓄电池选型
参数设定为额定电压24V, 容量16Ah, 能承受大于2.6A的充电电流。在太阳能供电系统中, 蓄电池的性能好坏直接影响系统的综合成本及运行好坏和使用寿命, 太阳能储能型胶体蓄电池与普通的铅酸电池相比, 它在设计上和制造工艺上有很大的优点。
3 硬件电路的设计
3.1 太阳能—蓄电池充电电路
采用DC—DC芯片实现升降压功能设计, 太阳能电池板电压达不到充电电压时MC34063实现升压, 太阳能电池板电压很高TPS5430实现降压, 电路参考IC资料。
3.2 蓄电池充电过充、过放保护电路
蓄电池的端电压大于12.84V, 趋于充电饱和状态。端电压小于10.8V时, 趋于放电过度状态。分别设为过充过放保护的电压检测点。LM393对蓄电池的端电压 (12.84V分压) 与Vref3相比较, 实现过充保护, 当负输入端电平高于Vref3将输出低电平使IRF540断开充电结束。LM393对蓄电池的端电压 (10.8V分压) 与Vref1相比较, 实现过放保护。太阳能检测电路没有检测到电压情况下, 当正输入端低于Vref1时输出低电平使恒流模块断开电路。 (如图2)
4 LED灯的恒流驱动电路
采用TPS5430和CMOS场效应管构成压控恒流源, 通过滑动变阻器分压实现对CMOS的压控恒流, 电路 (3) 如图3。
TPS5430具有宽输入电压 (10.8V~19.8V) , 最高频率可达500k Hz, 输出可低至1.2V, 通过改变输出电压来实现恒流源, 功率消耗相比同类芯片有很大优势。
5 LED的过流保护
简单易用的热敏电阻作过流保护装置, 当电流超过一定值时, 热敏电阻将发热自行断开电路, 并且可以冷却后自恢复。输出额定电流是1A, 选择PPTC的自恢复保险丝RXEF110 (60V/72V 1.1A) PTC热敏电阻。将其串在LED灯线路上。
6 LED开关的自动控制
利用太阳能电池检测当光照减弱到一定程度时使蓄电池输出电路自动形成回路LED发光, 在清晨光强到一定值时, 输出回路自动断开并开始充电。使用原理见图2, LM339有四个独立的电压比较器合并系统中的LM393, 比较器输出与过放保护的比较器输出接到二输入与门, 当电池有电时使负输入端电平大于Vref (稳压后得到) 与门输出低电平使恒流模块断开, 当傍晚检测不到太阳能电池电压时, 负输入端电平远小于Vref比较器输出高电平, 若电池没有过放则恒流模块工作。
7 太阳能电池板与灯杆方向与角度选择
太阳能路灯根据实际应用情况考虑它在夜间的照明强度与范围, 要根据LED灯的发光强度来设计灯杆的高度以及每个路灯之间的距离;太阳能电池板的固定角度, 不同的地区不同的经纬度, 获得太阳能的最佳角度也不同, 需要实际地点的测试与测量。
8 LED灯的散热
影响LED发光强度的不但有电流与电压, 还有自身的散热, 这关系着LED的稳定与性能。自然散热是最经济简单的散热方法, 在设计的L E D灯罩的侧上方流出进、出风口, 在下方流出出水口, 这样既能通风又能防雨, 还使每个小LED灯之间的距离增远使用发光镜将光线聚焦来增大散热面积。
9 测试不同光强条件下太阳能电池的光电转换效率的方法
太阳能电池的光电转换效率是评估太阳电池好坏的重要因素。计算方法是用标准条件 (STC) 和太阳能电池表面积 (Ac, 单位是m2) 下的最大功率点Pmax除以输入光辐照度 (E, 单位是W/m2) 下的最大功率点
10 测试定光强条件下的系统输出特性的方法
当固定光强条件时先把输出电流调在最大, 使用电表测量系统的输出电流与电压, 然后调节可控旋钮设置到不同的电流值, 测出相应的系统输出参数, 多组数据制表并画出系统在定光强条件下的系统输出特性。LED串联式可以达到发光相同的效果但相互依赖性大, LED并联却由于每个LED的性能参数不同导致亮度不同。采用混联 (5个为一列串联10列并在一起) , 每列中的LED电流相同, 且每列的电流相近。
11 设计评价与总结
使用简单的IC实现了智能开断灯以及保护功能, 未使用控制器但达到智能化, 使得普及化广泛化的路灯不因增加控制器而增加资金, 所以设计的系统性价比是很高的、应用性很强。
参考文献
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（一）概况：
道路照明与人们生产生活密切相关，随着中国城市化进程的加快，中国大陆城市道路照明灯具数量呈现快速发展。在我国LED照明要普及千家万户还有很长的路要走，但在许多大型工程领域，半导体照明已渐入佳境。道路照明领域正是其中一块大肥肉。对于政府来说，道路照明是市政非常重要的工作；对于企业来说，能承包下道路照明工程，无疑各方面都将得到极大提升。
可以说，道路照明领域的门槛比其他照明领域更高，但另一方面，道路照明领域的需求量又非常巨大。我国城市路灯线路长达56万公里，约有路灯1800多万盏，年耗电量超过55亿度，这表示节能潜力惊人的大。LED路灯以定向发光、功率消耗低、驱动特性好、响应速度快、抗震能力高、使用寿命长、绿色环保等优势逐渐成为道路照明节能改造的最佳选择。
2009年初，为了扩大内需，推动中国LED产业的发展，降低能源消耗，中国科技部推出“十城万盏”半导体照明应用示范城市方案，LED路灯作为重点推广产品得到迅速推广应用。目前，中国路灯市场已经被LED产业列为一级推广地区，政府2009年计划推动的“十城万盏”已经扩大到“五十城两百万盏”，中国已成为全球最大的LED路灯内需市场。2012年中国LED路灯应用开始走向成熟，城市、乡村的需求都出现快速增长。2013年，受政府大力推广和支持政策带动，国内LED路灯安装获得快速增长，加上当前LED路灯价格已经降到与传统灯具更为接近水平，国内LED路灯市场规模规模约为52亿元。
在LED芯片与封装技术的不断进步下，我们不难发现，许多电梯、巴士、飞机的机舱、餐饮店入口，甚至包括国庆阅兵、众多明星演唱会上，都以LED为照明主角，光耀四方。这些里程碑式的标志性应用事件，更加突显了我国白光LED应用大幅增加的趋势，加上在环保与节能的议题为全球所重视之下，包括中国大陆、北美、澳洲、日本、中国台湾皆制定节能减碳法规和照明标准规范都将有助于LED照明应用市场发展。这也意味着LED路灯将成为主宰道路照明光源领域的创新技术。据有关机构预测，2014-2018年LED路灯市场需求规模将会保持28%的年均复合增长率，至2018年LED路灯市场需求规模将近180亿元。
一、道路照明的发展现状
当人们有了夜晚出行的需求时，便出现了道路照明。近代道路照明始于白炽灯的出现。道路照明是随着时代的发展、科技的进步和人们生活水平的不断提高而发展的。从人们仅要求照明路面察觉道路的情况，到帮助人们识别道路是行人还是障碍物，再到帮助机动车和非机动车驾驶者辨别行人的特征等。
道路照明的根本目的是在于为驾驶员和行人提供良好的视觉条件，指引他们行进，以便提高交通效率，降低夜间的交通事故和犯罪，同时帮助行人看清周围环境，辨
别方向。随着社会经济的发展和人民生活水平的不断提高，人们在夜间到户外休闲、购物、观光等活动越来越多，良好的道路照明也起到丰富生活、繁荣经济和提升城市形象的作用。
按照照明的观点，道路可分为四大类：汽车专用道路、一般街道、商业街及人行道。通常所讲的道路照明，乃指汽车专用道路照明。在道路照明的诸多目的中，为机动车驾驶员提供安全舒适的视觉条件是第一位的。
LED路灯符合“节能减排”的大方向，成为各地政府的注重亮点。科技部翻开“十城万盏”LED照明演示工程，广东省提出“千里万盏”方案等等。电子元件技术网打听到，在各地政府大力扶持LED路灯方案的还，大功率LED驱动电源质量不过关成为阻碍大功率LED照明翻开的短板。室内照明与室外照明的运用条件大不相同，技术难度也是不一样的。室外照明的电源央求：
1.功率大，功率央求高，并且有每瓦流明量的整灯光效央求，路灯整灯光效央求抵达68lm/W以上
2.与灯具光效直接关联的是电源的功率，电源功率高，整灯光效央求才有可以抵达
3.用于LED路灯、地道灯的LED驱动电源，功率一般在100W、150W、200W、300W，本钱占整个灯具本钱的8%——10%
4.LED驱动电源功率越大，描绘制造难度越大
LED路灯、地道灯等大功率LED照明推广初期，LED驱动电源存在许多问题，主要是没有按照LED路灯、地道灯地址的恶劣环境来描绘，使命温度方案窄，只需-40℃——70℃；防水等级低；防雷等级低；功率低，寿数缺少长，只需2万小时，甚至1万小时。
“LED驱动电源不稳定是使命一同，它给LED照明使命拖了1--2年的后腿，”LED驱动电源可靠性差惹起今天设备的路灯，没几天电源就坏了。路灯、地道灯等户外高处设备，设备难，修补更难。关于路灯厂家来讲，不稳定的电源使得修补本钱跨过了产品本身的采办价值。
如何保证可靠性与寿数？
电源的原材料用进口的，IC用英飞凌德国原装，电容全部用军工级日系电容，原材料中只需外壳、引线、PCB三种是来自本乡企业。振达昌科技电源不良率小于万分之5，功率抵达95%，温升小，寿数跨过5万小时，保用5年，防水等级抵达Ip68标准，防雷等级抵达4KV以上。
如何保证交货期？
如原材料大部分来自进口，所以原材料的准备在很大程度上左右着交期的长短。
结束语：
关键词：LED路灯,恒流输出,低成本,驱动器
1 LED驱动电路研究的意义和价值
LED由于节能环保、寿命长、光电效率高、启动时间按短等众多优点, 成为了照明领域关注的焦点, 近年来发展迅速。由于LED独特的电气特性使得LED驱动电路也面临更大的挑战, LED驱动电路关系到整个LED照明系统性能的可靠性。因此为防止LED的损坏, 这些都要求所设计系统能够精准控制LED输出电流。目前采用的稳压驱动电路, 存在稳流能力较差的缺点, 从而导致LED寿命大为缩短。
当前, 直流输入LED驱动电源已经发展了较长的一段时间, 电路已比较成熟, 而用于市电输入照明的LED驱动电路, 很多采用交流输入电容降压及工频变压器降压, 电源体积过大, 输出的电流稳定性差, 性能很低。目前针对市电输入的降压驱动电路是当前LED驱动市场的难点和热点。LED照明时一种绿色照明, 其驱动电源的输出功率较小, 在此情况下实现电源的高效率是另一大难点。同时, 由于LED的使用寿命理论上长达10万小时, 这要求驱动电源很高的可靠性。
综上, 根据市场需求, 为LED提供性能优良的驱动电路, 具有很大的经济价值和实用意义。
2 概述
大功率LED现在还不能大规模取代传统的白炽灯, 但它们在室内外装饰、特种照明方面有着越来越广泛的应用, 因此掌握大功率LED恒流驱动器的设计技术, 对于开拓大功率LED的新应用至关重要。
照明是人类消耗能源的一个重要方面, 据研究统计, 若使用固态LED光源代替传统的白炽灯和荧光灯照明, 将节约全球照明能耗的50%以上, 有助于缓解当前越来越紧迫的能源和环境问题。城市道路照明是重要的LED应用领域, LED路灯照明装置能否实际应用推广的关键因素之一是其驱动电源的优劣。LED路灯驱动电源需要较高的输出功率, 工作环境较为复杂, 要求有较高的电磁兼容性, 且由于LED本身的寿命很长, 驱动电源的可靠性也被要求与之匹配。现阶段, 市场上的LED路灯驱动电源大多无法满足以上要求。
3 设计方案
HV9910应用恒定频率峰值电流控制的脉宽调制 (PWM) 方法, 采用了一个小电感和一个外部开关来最小化LED驱动器的损耗。不同于传统的PWM控制方法, 该驱动器使用了一个简单的开/关控制来调整LED的电流, 因而简化了控制电路的设计。
该驱动器具有内置的降低亮度控制, 能协同外部衰减范围在0至100%的PWM信号工作, 也可以利用其衰减引脚上外接的任意可在0至最大值之间调整的线性控制电压来实现亮度控制。HV9910适用于LED常规或装饰灯、替代氖灯的LED以及其它高压交/直流输入的应用。
3.1 电源的主要技术参数
3.2 HV9910B路灯方案原理图
3.3 电路的特点
1) 无需电解电容及变压器, 这样他增加了电源的使用寿命。如果LED驱动器理有电解电容, 那寿命主要取决于电解电容, 电解电容的使用寿命有一个大家公认的近似计算法则:既温度每下降10度使用寿命增加一倍。比如说标称105度2000小时的电解电容, 在65度下使用寿命大约是32000小时。
2) 高效率。这款灵活简单的LED驱动器IC效率超过93%, 可减少相关元件的数量, 从而降低了系统成本。HV9910可将调整过的85V至265Vac或8V至450Vdc电压源转换为一个恒流源, 从而为串连或并联的高亮LED提供电源。
3) 电路简单, 仅需一个芯片HV9910的实现就能实现所有的功能, 没有用到变压器, 提高了功率的效率, 减少了空间, 增加了系统的可靠性。
3.4 电磁兼容, 高PFC、过EMI
采用高PFC功能电路设计的室外LED路灯电源, 内置完善的EMC电路和高效防雷电路, 符合安规和电磁兼容的要求。再用电压环反馈, 限压恒流, 效率高, 恒流准, 范围宽, 实现了宽输入, 稳压恒流输出, 避免了LED正向电压的改变而引起电流变动, 同时恒定的电流使LED得亮度稳定。整机元件少, 电路简单。
3.5 电源的PCB设计
本文在PCB布局过程中, 将易受干扰的元器件、输入与输出元件、具有较高的电位差的元器件或导线间距离尽可能加大, 提高电路的抗干扰能力。
本文遵守以下原则进行PCB布线:
1) 尽量避免相邻的线平行排列, 平行走线的最大长度小于3cm, 避免线间电容使电路发生反馈耦合和电磁振荡;
2) 为避免高频回路对整个电路的影响, 尽可能减小其面积, 并使用较细的导线;
3) 合理设计PCB导线的宽度, 电源进线线宽1.5m m, 开关电源输入线的相线与中线间距3.5mm, 电源地与输出地间距、变压器的初级与次级间距均大于8mm;
4) PCB的地线和电源输出线应尽可能采用较宽的线。
合理选择接地方式是是抑制干扰的重要方法。低频电路中接地电路形成的环流对电路干扰较大, 因而采用单点接地。当信号工作频率大于10MHz时, 地线阻抗变得很大, 采用就近多点接地来降低地线阻抗。当工作频率在1~10MHz时, 如果采用一点接地, 其地线长度不应超过波长的1/20, 否则应采用多点接地法。本文在PCB设计时, 采用了两级控制电路分别就近单点接地的方式。
4 本文小结
本文主要通过对电源的各个电路模块 (EMI电路, 输入整流滤波电路) 和反馈电路和PWM控制回路的设计达到对LED电源的优化。
大功率LED照明技术有着广阔的发展前景, 因而受到普遍的关注和投资者的追捧。现阶段, 由于LED芯片设计和制造技术及材料等诸多因素的限制, 它暂时还不能完全取代传统的白炽灯, 因而人们更为关注大功率LED在路灯照明中的应用。
参考文献
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1、能源审计：此阶段为EMC公司为企业提供服务的起点，由EMC公司的专业人员对企业的能源供应、管理、效率状况进行审计、监测、诊断和评价。此阶段需要企业的紧密配合，以尽可能地发掘节能改造的潜力，获得最佳的改造效果。能源审计的主要方法包括产品产量的核定，能源消耗数据的核算、能源价格与成本的核定、企业能源审计结果的分析等。企业通过能源审计可以掌握本企业能源管理状况及用能水平，排查节能障碍和浪费环节，寻找节能机会与潜力，以降低生产成本，提高经济效益。
2、节能项目评估：在能源审计的基础上，由EMC公司向企业提出专业的节能项目评估，编制能源质量分析报告、节能率预测报告、节能投资分析报告等，并提出先进、适用、经济、可行的节能整体解决方案，供企业参考，并报请企业批准。
3、能源管理合同的谈判与签署：节能整体解决方案与企业达到共识后，EMC公司将本着公平、公正的原则与企业签订“节能绩效保证合约”，合同中将规定双方的责任和义务、改造工程的验收方式、效益分享的方式、节能量监测的方式等双方共同关心的要点。
4、节能改造方案设计：根据批准的节能整体解决方案，EMC公司着手进行详细的节能改造工程设计工作，并编制详细的项目实施方案，报请企业批准。
5、设备采购、工程施工及性能调试：合同签订，设计图纸出台后，进入了节能改造项目的实际实施阶段。由于采用合同能源管理的节能服务新机制，企业在改造项目的实施过程中，不需要任何投资，而全部投资由EMC公司承担，包括方案设计、设备采购、工程施工、监控系统安装及性能调试等一条龙服务工作。
6、人员培训、设备管理及维护：EMC公司负责培训企业的相关人员，以增强企业的节能意识，引导企业的节能观念由“要我节能”转变到“我要节能”。并接受企业的所有或部分的用能设备的维护管理工作，派出现场维护与巡视人员，以确保用能设备和系统能够正常操作和运行，制定详细的设备保养、维护手册，降低企业维护成本。
7、节能及效益监测：改造工程完工后，将由企业和EMC公司共同按照能源管理合同中规定的方式对节能量及节能效益进行实际监测，作为双方效益分享的依据。
定义：
合同能源管理机制（Energy Performance Contracting，简称EPC，国内简称EMC）是一种以节省的能源费用来支付节能项目全部成本的节能投资方式；这种节能投资方式允许用户使用未来的节能收益为工厂和设备升级，降低目前的运行成本，提高能源的利用效率。发展：
“十一五”期间，我国节能服务产业持续快速发展，不断走向成熟：从2006年到2010年，EMCA会员从89家递增到560 家，增长了5倍;全国运用合同能源管理机制实施节能项目的节能服务公司从76家递增到782家，增长了9倍;节能服务行业从业人员从1.6万人递增到17.5万人，增长了10倍;节能服务产业规模从47.3亿元递增到836.29亿元，增长了16倍;合同能源管理项目投资从13.1亿元递增到287.51亿元，增长了22倍;合同能源管理项目形成年节约标准煤能力从86.18万吨递增到1064.85万吨，实现二氧化碳减排量从215.45万吨递增到2662.13万吨，增长了11倍;在“十一五”期间，节能服务产业拉动社会资本投资累计超过1800 亿元。
《规划》还显示，到2015年，专业化节能服务公司将力争发展到2000多家，其中年产值超过10亿元的约20家，节能服务业总产值突破3000亿元，累计实现节能能力6000万吨标准煤。此外，国家还将建立全方位环保服务体系。积极培育具有系统设计、设备成套、工程施工、调试运行和维护管理一条龙服务能力的总承包公司，大力推进环保设施专业化、社会化运营，扶持环境咨询服务企业。预计到2015年，节能环保产业总产值达到4.5万亿元，其中节能服务产业总产值超过3000亿元，年产值超过10亿元的企业超过20家。节能服务产业行业发展的同时也将带动节能技术研发创新、节能产品制造、节能工程设计、节能咨询评估等相关行业和机构的大力发展，形成以节能服务为核心的配套产业链，成为国家七大战略性新兴产业之首的节能环保产业中最重具市场化、最具成长性、充满活力、特色鲜明的朝阳行业。详见《中国合同能源管理（EMC）行业发展前景与投资战略规划分析报告》。主管部门：
合同能源管理公司必需获得国家财政部和国家发展改革委的备案，才能够获得财政奖励和税收优惠。
资格备案与财政奖励主管部门：国家发展改革委、国家财政部；
资格备案与财政奖励组织部门：国家发展改革委环资司、国家节能中心，各地方经信委、发改委； 商务模式：
1.节能效益分享型
在项目期内用户和节能服务公司双方分享节能效益的合同类型。节能改造工程的投入按照节能服务公司与用户的约定共同承担或由节能服务公司单独承担。项目建设施工完成后，经双方共同确认节能量后，双方按合同约定比例分享节能效益。项目合同结束后，节能设备所有权无偿移交给用户，以后所产生的节能收益全归用户。节能效益分享型是我国政府大力支持的模式类型。
注：为降低支付风险，用户可向节能服务公司提供多方面的节能效益支付保证。2.能源费用托管型
用户委托节能服务公司出资进行能源系统的节能改造和运行管理，并按照双方约定将该能源系统的能源费用交节能服务公司管理，系统节约的能源费用归节能服务公司的合同类型。项目合同结束后，节能公司改造的节能设备无偿移交给用户使用，以后所产生的节能收益全归用户。
3.节能量保证型
用户投资，节能服务公司向用户提供节能服务并承诺保证项目节能效益的合同类型。项目实施完毕，经双方确认达到承诺的节能效益，用户一次性或分次向节能服务公司支付服务费，如达不到承诺的节能效益，差额部分由节能服务公司承担。
注：节能量保证型合同适用于实施周期短，能够快速支付节能效益的节能项目，合同中一般会约定固定的节能量价格。
4.融资租赁型
融资公司投资购买节能服务公司的节能设备和服务，并租赁给用户使用，根据协议定期向用户收取租赁费用。节能服务公司负责对用户的能源系统进行改造，并在合同期内对节能量进行测量验证，担保节能效果。项目合同结束后，节能设备由融资公司无偿移交给用户使用，以后所产生的节能收益全归用户。
5.混合型
由以上4种基本类型的任意组合形成的合同类型。
目前只有节能效益分享型合同可以申请国家合同能源管理财政奖励和税收优惠，应当依据《合同能源管理技术通则》附件提供的参考合同签订节能效益分享型的节能服务合同。评价： 优先选择具有节能效果好、投资回收期短、能发挥节能服务公司优势的用能单位。2 优先选择具有延伸开展业务机会的用能单位。节能服务公司可获得更多项目，降低市场开发成本。节能服务公司应在充分的信息收集的基础上对用能单位进行评价。主要原则包括以下方面：
（1）用能单位经营状况。包括：产品销售情况、产品市场占有率、销售收入、资金周转等情况。
（2）用能单位资信。重点是考察用能单位的资产/负债情况和银行信用记录，了解其以往/当前履行经济合同的情况。此外，还应设法了解用能单位的法人代表个人诚信情况。
（3）现金流分析。以现金流量表为基础，分析用能单位的现金流可以使节能服务公司更加直观、深入地了解用能单位的财务状况、经营成果及未来发展态势。除了偿债能力、经营能力等，还应对用能单位利润质量和用能单位未来状况进行分析。
（4）用能单位业务前景。不仅要考察用能单位目前的经营状况，还要考察用能单位未来几年业务发展前景，用能单位所在行业是否景气，用能单位产品市场前景如何等。
（5）用能单位管理层情况。应对用能单位管理层的稳定性、节能积极性、业务上的合作性等情况进行考察和评估。合同能源管理项目实施的各个环节都离不开用能单位的必要支持和配合，所选择的用能单位的管理层还应具有较强的项目组织和运作能力，能够保证节能项目实施后按要求操作和维护。业务流程：
与用能单位接触
节能服务公司与用能单位进行初步接触，了解用能单位的经营现状和用能系统运行情况。向用能单位介绍本公司的基本情况、节能技术解决方案、业务运作模式及可给用能单位带来的效益等。向用能单位指出系统具有节能潜力，解释合同能源管理模式的有关问题，初步确定改造意向。
节能诊断
针对用户的具体情况，对各种耗能设备和环节进行能耗评价，测定企业当前能耗水平，通过对能耗水平的测定。此阶段ESCO为用户提供服务的起点，由公司的专业人员对用户的能源状况进行测算，对所提出的节能改造的措施进行评估，并将结果与客户进行沟通。
改造方案设计
在节能诊断的基础上，由公司向用户提供节能改造方案的设计，这种方案不同于单个设备的置换、节能产品和技术的推销，其中包括项目实施方案和改造后节能效益的分析及预测，使用户做到“心中有数”，以充分了解节能改造的效果。
谈判与签署
在节能诊断和改造方案设计的基础上，ESCO与客户进行节能服务合同的谈判。在通常情况下，由于ESCO为项目承担了大部分风险，因此在合同期（一般为3至10年左右）ESCO分享项目的大部分的经济效益，小部分的经济效益留给用户。待合同期满，ESCO不再和用户分享经济效益，所有经济效益全部归用户。
项目投资
合同签定后，进入了节能改造项目的实际实施阶段。由于接受的是合同能源管理的节能服务新机制，用户在改造项目的实施过程中，不需要任何投资，公司根据项目设计负责原材料和设备的采购，其费用由ESCO支付。
全过程服务 合同签署后，节能服务公司提供项目设计、项目融资、原材料和设备采购、施工安装和调试、运行保养和维护、节能量测量与验证、人员培训、节能效果保证等全过程服务。
培训
在完成设备安装和调试后即进入试运行阶段，ESCO还将负责培训用户的相关人员，以确保能够正确操作及保养、维护改造中所提供的先进的节能设备和系统。在合同期内，设备或系统的维修由ESCO负责，并承担有关的费用。
能耗基准、节能量监测
改造工程完工前后，ESCO与用户共同按照合同约定的测试、验证方案对项目能耗基准和节能量、节能率等相关指标进行实际监测，有必要时可委托第三方机构完成节能量确认。节能量作为双方效益分享的主要依据。
效益分享
由于对项目的全部投入（包括节能诊断、设计、原材料和设备的采购、土建、设备的安装与调试、培训和系统维护运行等）都是由ESCO提供的，因此在项目的合同期内，ESCO对整个项目拥有所有权。用户将节能效益中应由ESCO分享的部分按月或季支付给ESCO。在根据合同所规定的费用全部支付完毕以后，ESCO把项目交给用户，用户即拥有项目的所有权。项目优势：
1）用能单位不需要承担节能项目实施的资金、技术风险，并在项目实施降低用能成本的同时，获得实施节能带来的收益和获取ESCO提供的设备。
2）节能效率高，EMC项目的节能率一般在5%－40%，甚至可超过50%。
3）改善客户现金流，客户借助ESCO实施节能服务，可以改善现金流量，把有限的资金投资在其他更优先的投资领域。
4）使客户管理更科学，客户借助EMC实施节能服务，可以获得专业节能资讯和能源管理经验，提升管理人员素质，促进内部管理科学化。
5）提升客户竞争力，客户实施节能改进后，减少了用能成本支出，提高了产品竞争力。同时还因为节约了能源，改善了环境品质，建立了绿色企业形象，从而增强市场竞争优势。
6）节能更专业，由于ESCO是全面负责能源管理的专业化“节能服务公司”，所以能够比一般技术机构提供更专业、更系统的节能技术和解决方案。
7）节能有保证，ESCO可向用户承诺节能量，保证客户可以在项目实施后即刻实现能源利用成本下降。
8）投资回收短，EMC项目投资额较大，但投资回收期短。从已经实施的项目来看，投资回收期平均为1～3年。
9）市场机制及双赢结果，ESCO为客户承担了节能项目的风险，在客户见到节能效益后，才与客户一起分享节能成果，而取得双赢的效果。制约因素：
尽管合同能源管理项目的实施在中国已有不少成功案例，并且拥有广阔的发展前景，但中国合同能源管理的发展，依然存在许多制约因素，主要表现在：
当前节能降耗还没有成为某些高耗能企业和地方政府的自觉意识，仍然有不少的企业为了一己私利，以经济利益为中心，节能降耗意识较弱。在法律制度方面还没有形成和确立节能投资激励机制和企业节能激励机制;缺乏具有一定强制性的政策法规，影响EPC产业的发展。很多城市尚缺乏系统性的适合本地市场的财务管理、财税减免、金融支持、政策性奖励等法律法规。政策落实缺乏时效性。与节能服务产业相比，很多城市尤其是二三线小城市对EPC国家政策的贯彻执行还不够及时;奖励资金申请流程繁琐、不规范。
从本质上说，合同能源管理项目是节能服务公司利用节能的新技术帮助高耗能企业进行节能，因此，节能服务公司是否拥有节能技术，是否拥有节能技术研发的实力才是决定合同能源管理项目是否成功的根本性因素。由于中国的合同能源管理事业才刚刚起步，许多人对合同能源管理的了解不够，业务规模和从业人数还相对不足，尤其缺少技术过硬，专业本领强又会控制风险，还能与人沟通的复合型人才非常困难。能源服务行业的薪资待遇标准不确定，薪资是不具有吸引力的，难以吸引高素质人才。
节能服务公司实施合同能源管理项目，需要先垫付资金，随着实施项目的增多，资金压力不断加大，如果没有融资支持，公司发展就会难以为继。同时由于合同能源管理的投入产出周期长，大项目一般在投入几年以后才会有回报，企业要进行后续投入面临很大的资金压力。由于中国合同能源管理行业不规范，大多数ESCO还处于发展阶段，缺少较高诚信度，银行资信等级较低，申请贷款及担保程序繁琐，ESCO贷款比较困难。
企业信用评价体系不完善阻碍了合同能源管理服务业的发展。一般来讲，采用合同能源管理模式进行节能技改的项目周期较长，利益分期回报。节能服务公司普遍担心在节能改造项目结束后用能单位是否会有其他的变故影响支付能力。在社会诚信和商业诚信相对缺失、司法成本偏高、体制不够完善的情况下，节能服务公司承担一定的商业风险，如果遭遇恶性恶意毁约不履行承诺的案子就会对节能服务公司尤其是小型的节能服务公司运营造成困扰，影响其运转。某些ESCO片面追求利益，为拿项目盲目保证节能量，损害业主利益，破坏了节能行业的行风;一些城市又缺乏权威的节能量审核机构，发生纠纷仲裁困难、造成企业负担。
催生供暖行业新模式，供暖行业主要面对的用户有市政热力、大型工业园区、工矿企业等。而热力公司或分布式锅炉房是主要的热源供给主体。“如果有条件能够实现提前供暖并确保优质的供暖效果，还能为项目带来增值效应。”很多开发企业如此设想。尤其是对于那些自建锅炉房的开发企业来说，不仅要有一定的初期投入，管理锅炉这类特种设备还需要具备独立运营的条件且需要建立一个专业化团队，投入和收益能否平衡不得而知。目前国内已有很多涉足供暖行业的合同能源管理企业，为上述设想指定方案。其模式为：由供热公司承担项目的投资、融资、建设、经营和维护，在协议规定的期限内，向热用户收取用热费，以此来回收项目投融资、建造、运营和维护成本，取得合理回报。而房地产公司拥有供热设施建设的监督权，合同期满后，还可以收回项目的运营权。“建造—运营—转让的BOT模式已经在国际上比较普遍。”对于建设方而言，最大的好处是节省锅炉等供暖设备的投资，实现系统、设备的最优化配置。随着供暖行业的发展，从而也催生了锅炉系统的生产供应行业。锅炉行业是传统行业，也是能耗很高的一种产品。一直以来对于锅炉设备的升级换代，在国内因为资金和技术等等因素，进程非常的缓慢。运用合同能源管理模式，将大大加快锅炉行业的技术的更新，大大加快原有的锅炉设备的升级换代，随着国家对加大大气污染治理的力度，改变现有燃烧方式，国内有科研院所已研制成功传统链条炉的升级产品，高效煤粉工业锅炉。合同能源管理模式，可以很好的利用各方面的生产要素，充分整合社会资源，共同参加节能减排的事业中来。锅炉行业的整体升级插上合同能源管理模式的翅膀，将得到一个超快的发展机会。商业模式：
合同能源管理是市场经济下的节能服务商业化实体，在市场竞争中谋求生存和发展，与我国从属于地方政府的节能服务中心有根本性的区别。ESCO所开展的EPC业务具有以下特点：
商业性
ESCO是商业化运作的公司，以合同能源管理机制实施节能项目来实现赢利的目的。整合性
节能业务不是一般意义上的推销产品、设备或技术，而是通过合同能源管理机制为客户提供集成化的节能服务和完整的节能解决方案，为客户实施一揽子专业化节能服务；ESCO不是金融机构，但可以为客户的节能项目提供资金；ESCO不一定是节能技术所有者或节能设备制造商，但可以为客户选择提供先进、成熟的节能技术和设备；ESCO也不一定自身拥有实施节能项目的工程能力，但可以向客户保证项目的工程质量。对于客户来说，ESCO的最大价值在于：可以为客户实施节能项目提供经过优选的各种资源集成的工程设施及其良好的运行服务，以实现与客户约定的节能量或节能效益。
多赢性
EPC业务的一大特点是：一个该类项目的成功实施将使介入项目的各方包括：ESCO、客户、节能设备制造商和银行等都能从中分享到相应的收益，从而形成多赢的局面。对于分享型的合同能源管理业务，ESCO可在项目合同期内分享大部分节能效益，以此来收回其投资并获得合理的利润；客户在项目合同期内分享部分节能效益，在合同期结束后获得该项目的全部节能效益及EMC投资的节能设备的所有权，此外，还获得节能技术和设备建设和运行的宝贵经验；节能设备制造商销售了其产品，收回了货款；银行可连本带息地收回对该项目的贷款，等等。正是由于多赢性，使得EPC具有持续发展的潜力。
风险性
光伏太阳能LED路灯是一种利用可再生能源———太阳能作为能量来源的照明装置。因其作为冷光源产品所具有的安装维护方便、使用寿命长、节能环保、性价比高、故障率极低等突出优点, 被广泛应用于公园绿地、高速公路等户外场所的照明。
本文设计了一种以STC12C5410AD单片机为控制核心的光伏太阳能LED路灯智能控制系统以实现LED路灯的自动照明、自动熄灭、自动蓄能, 现场运行表明该系统各环节匹配性良好。
1 光伏太阳能LED路灯的组成及其工作原理
1.1 光伏太阳能LED路灯的组成
光伏太阳能LED路灯由光伏太阳能电池组件、光控单元、智能控制器、蓄电池、发光负载等组成, 如图1所示。
技术特性包含以下几个方面:发光效率在20lm/W以上, 节能效果显著;光电智能控制器集保护、光敏自控、时控装置于一体, 以提高其性价比、延长其使用寿命;智能控制器中预先存储了全球不同纬度地区的全年日照时间数据, 方便用户按照其实际所在位置进行输入设置, 保证系统能够自动跟踪光照情况;在较大范围内应用时, 几乎不存在启动和关闭时差。
1.2 光伏太阳能LED路灯的工作原理
太阳能光伏发电利用太阳能电池组件依据光生伏特效应将太阳辐射能转化为电能输出, 并将电能储存于蓄电池, 由智能控制器控制其充电过程。夜晚当控制器检测到照度降低至10lux以下, 同时组件开路电压将至4.5V时, 启动蓄电池放电给灯头满足照明需要。
2 智能控制器的设计
2.1 控制器硬件系统设计
控制器硬件系统组成如图2所示, 该系统利用STC12C5410AD单片机进行数据采集、处理和控制, 外围电路用以实现太阳能电池板开路电压采集、蓄电池电压采集及充放电控制、负载过流与短路保护。
STC12C5410AD系列单片机是STC生产的单时钟/机器周期单片机, 是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机, 指令代码完全兼容传统法8051, 但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路, 4路PWM, 8路高速10位A/D转换;具有可编程的8级中断源4种优先级, 片内资源丰富、集成度高、使用方便。
太阳能电池板电压检测用于光照强度的识别判断, 保护电路能够实现电池板反充、反接保护。P3.5引脚接键盘F2键用于自检和完成“当前值加1”功能。蓄电池电压检测完成当前蓄电池工作电压的识别功能, 充放电保护用于防止蓄电池过充、过放。若蓄电池充电电压高于设定的保护阈值15V时, 自动关断充电回路;若蓄电池电压降低至维护电压13.2V时, 进入浮充过程;若蓄电池电压继续下降至11V至13.2V之间, 则进入匀充状态;直至蓄电池电压降到11V以下时, 控制器自动切断发光负载供电回路。根据最大功率点跟踪 (MPPT) 原理, 单片机给出PWM信号调节电池板输出电压。
系统具有完善的负载输出控制与过流、短路保护功能。过流与短路保护包含两级保护:前级保护采用软、硬件结合的方式, 由电阻、运算放大器及比较器配合单片机外部中断和A/D转换实现;后级保护利用电子保险丝在流经电流超过整定值时, 其温度上升、阻值增大的特性达到电路保护目的。
此外, 在设计硬件电路时还应注意:将感应雷保护置于电池板引线的入口;防止太阳能电池板反接应采用快速恢复二极管;保护电路取样电阻的阻值选择应充分考虑工作电流、功率和热稳定性要求。
2.2 控制器软件系统设计
控制器硬件系统对应的软件程序包含主程序、中断子程序、充放电管理子程序、键盘处理子程序等。以Keil C编译器的Windows集成开发环境μvision2作为软件开发平台, 采用C51高级语言编写软件程序。限于篇幅, 仅给出电压检测子程序流程图, 如图3所示。
3 实际应用
鹤壁市国立光电股份有限公司对于本设计的实际改造项目给予了大力协助与支持, 在鹤壁市淇滨区仕佳光电子工业园区沿河路上已装设了采用本设计的光伏太阳能LED路灯。图4为实际拍摄的应用图片。
4 结语
本文给出了光伏太阳能LED路灯智能控制系统的设计方法, 其在实际应用中的情况表明该路灯整体结构简约、美观, 各环节之间匹配性好, 运行状况良好, 社会认可度较高。但对于光伏太阳能LED路灯的初投资问题仍需要在日后的研究中给予更多的关注。
参考文献
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EMC合同能源管理：
节能公司垫资提供能源效率审计，节能项目设计、原材料和设备采购，施工、监测、培训运行管理，通过与客户分享节能项目实施后产生的效益，获得滚动发展。我们为地方政府提供全面综合节能规划，并提供组织实施方案。
效益保障型：
根据测算，由我们出资进行节能改造，以合同形式保障用户的电费逐月支付额低于原支付金额。如有超过，将由我们承担超过部分。达到支付年限后，设备及产生利益全部移交给用户；
效益分享型：
根据测算，由我们出资进行节能改造，以合同形式对用户的电费节约部分，按一定年限，逐月支付给我们，或按一定比例分享。达到支付年限后，设备及产生利益全部移交给用户；
设备租赁型：
将根据测算，由我们出资进行节能改造，以合同租赁形式将设备租赁给用户，按一定年限，逐月支付租赁费给我们。达到支付年限后，设备及产生利益全部移交给用户。应用领域：
建筑节能对象为政府办公大楼、宾馆酒店、医院、大学校园、超级市场、企业总部、商业百货、电影娱乐、国际会展等；并为地方政府提供城市建筑能源监测与管理的精确规划，为各级政府设计、组织城市建筑能源监测管理平台。
经过十几年的发展，特别是2010年4月国务院发文后这一年多以来，合同能源管理这种节能新模式有了长足的进展，知道的人多了，合作的项目多了，成功案例多了，节能服务产业扩张了十几倍。可以说，合同能源管理的春天真正的到来了。目前阶段，我国合同能源管理的整体发展出现了一些新的动向，预示出几个新的趋势。
1、合同能源管理是市场化方法，但是政府推进将越来越强化
节能工作围绕市场化模式的展开，始终有一个困惑：找市长还是找市场，合同能源管理很纠结。合同能源管理是作为一种市场化模式被引进中国的，西方国家搞节能一直是以企业为主体，是企业的自主行为，政府只是帮忙而已。长期以来，国外的节能活动一直是企业自己在搞，后来发现节能量作为市场资源可以交易流通，于是就逐渐形成了一种市场化的机制。而在我国情况则完全不同，用市场化的方法搞节能我们完全是陌生的，我们建国以来一直是在政府主导下自上而下地搞节能，从未想过还有市场化的方法，并不知道搞节能还能自己不掏钱甚至还赚钱。改革开放以后我们把合同能源管理模式这种洋机制引进来，很新鲜，大家从头学起，边干边学，摸着石头过河。
在政府经济的底子上尝试用市场经济方法搞节能，这个“临床试验”过程中发生了很多的水土不服现象，两种不同体质的机制嫁接到一起出现了很多的“排异现象”，但是好在中国的政府并不排斥这种市场机制，我国是自上而下地“强行”引进合同能源管理模式，一开始就是“硬引进”，接下来是“软着陆”，事实上现在的很多问题都是出在了“软着陆”的环节。国家以财政奖励为手段引进推广，但是市场在磨合过程中却发生了不少的问题，因为有不少市场资源实际上掌握在政府手里，例如路灯，而政府至今也没有拿出一个合理的机制来分配这些市场资源，眼下政府唯一的办法就是招标，但是殊不知合同能源管理由于不使用政府财政所以恰恰是不用招标的。
我国搞节能有一个很大的特点，就是大部分能耗大户基本上都是大型国企，象电力、石油天然气、煤炭、钢铁、建材、化工、装备制造等产业的巨头，他们的节能指标任务都很重，这些单位搞节能对市场化的方法还不是很习惯，往往是行政命令说了算。如果是真正的搞市场经济，应该是“利润为王”，什么效益好就干什么。但是，节能服务公司遇到的情况往往不是这样，明明是我出钱出力给你搞节能，却还要拉关系走后门上门推销，给钱的得看要钱的脸色，这种现象在政府工程和公共项目中尤为普遍。例如节能展览会，应该是用能户出钱摆摊租展位，向节能服务公司宣传推广自己，拉他们来给自己投资搞节能，这样才是市场化，但是现在的情况完全相反，都是节能服务公司去展览自己、推销自己。合理的模式应该是，各省的节能办组织本地区的能耗大户去参展，让节能服务公司去挑选。同样的道理，以往各地招商局、开发区到处办展开会大搞招商引资，其实把节能服务公司招来不就是招商引资吗？据说山西长治最近正在策划组织去香港招商引资，主题就是引进合同能源管理，这样的做法才是对的。
在中国搞合同能源管理，节能服务公司的趋利性十分明显地表现在向政府靠拢上，一方面要靠政府批工程、拿项目，另一方面要拿财政奖励，由于政府财政奖励往往是层层加码，有的时候相当于利润率，大家都趋之若鹜。节能服务公司
“很市场”，谁给钱就奔谁去，但是政府却做不到、也不应该“很市场”，节能服务说到底并不是一个仅靠财政输血就能维持可持续发展的产业，最终还是要靠市场的运行机制自生自灭。现在的情况是，节能服务公司既要找市场，也要找市长，大家都要在找市场和找市长的复杂游戏中纵横捭阖，争取如鱼得水。政府方面现在也出现了一个新动向，就是搞“政府集成”，由政府出面办一个全能型的节能服务公司，采取集成运营商模式统筹本地区的节能服务业务，集成节能技术、产品、服务，出面接订单，然后分包，自己拿提成和奖励。目前吉林省、太原市都出现了这种模式，这或许是一个有效率的方法。
2、合同能源管理解决不了融资难，金融资本早晚要成为领头羊
我国节能服务公司的出身基本上是产品型（供应商型）和服务型（工程资质型）的两种，前者以节能灯、节电器、变频器等居多，后者以节能设计、运行管理的居多，但是大部分都是中小企业。我国“中小企业”的定义是注册资本在4000万元人民币以下，而节能服务公司的国家级备案门槛只是500万，省级只是300万，可以说是“小小企业”、“微型企业”，仅仅大于个体户。现在全国6000多家节能服务公司中，真正的大企业少之又少，基本上都是没有资金实力的，发展节能服务业务必须进行融资，仅靠自有资金只能做一两单业务，有的今年投进去了，明年、后年、大后年都做不了什么业务，只能等结算后再发展。这个状态完全不是一个企业的正常发展状态，换言之，融资之于节能服务公司，可谓命悬一线，融来了，你就活下去，融不来，你就去死。
合同能源管理模式的真谛就是投资，从根本上讲，没有投资能力就是没有节能服务能力；换句话说，要想搞好节能服务，首先要搞好投资；也就是说，节能服务公司要发展，必须不差钱，而技术、服务等要素都不是要命的，只要有钱，一切都会有。合同能源管理的自身规律是节能服务先要有钱，而节能服务公司恰恰没有钱，他们的“第二主业”就是融资，但他们又恰恰遇上融资难。这个怪圈节能服务公司自己是无论如何也跳不出来的。
节能服务公司出去找钱，有几条路，但都不是很顺。找银行，首先抵押担保这一关就过不了，信托、理财产品目前也不成熟，好像只有兴业银行还有的商量，其他银行基本免谈；找租赁公司还可以，但是往往人家用采购方式就把你踢出去了，节能服务公司变成了供应商，财政奖励要暗地里转给租赁公司，现在很多租赁公司自己就开始考虑自办节能服务公司，据说河北、江苏等地就有；找投资公司也是一个办法，这几年VC（风险投资）、PE（私募股权投资）等比较活跃，但是风险投资这一块要么是不顾后果的“疯投”，要么就是最没有风险的“封投”；而私募这一块往往只挑有上市前景的对象，但是在节能服务公司里是凤毛麟角。融资难把节能服务公司慢慢逼向讨甲方的预付款，或者是主动蜕变为供应商，朝着越来越不像合同能源管理的方向蜕变。可以说，融资难不解决，产品型和服务型的节能服务公司早晚要退出合同能源管理产业，“正宗的”合同能源管理将被边缘化。
目前的趋势是，谁有钱，谁就能接大订单，而这些有钱人并不担心自己没有技术、没有服务、没有管理资源，这些都是靠钱就能得到的。一方面，现在国内的一些上市企业自己生产节能产品的，都纷纷自己组建节能服务公司，靠合同能源管理形成自己的营销新模式，效果很好，例如深圳的变频大户科陆电子公司；另一方面，非银行金融机构开始大规模介入合同能源管理领域，它们以资本为武器大举收购节能公司或者项目，按照集成运营商的模式拿订单——工程分包——
整合收益，效果也很理想，例如华润集团。这两种有钱人一种是产业投资人，离不开自己的产品，为产品打销路；另一种是财务投资人，无所顾忌，什么领域都敢进，只要能赚钱。现在看来，今后合同能源管理在中国的深入发展，恐怕主力军是金融机构，而上市企业一时半会还不太容易远离自己的主业，除非将来把财务公司剥离出去。投资公司、基金公司是最有可能成为合同能源管理领头羊的，对此，我们拭目以待。
3、合同能源管理已出现与其他业态融合发展的新趋势
合同能源管理在哪些方面引人关注？一个是政府的财政奖励，一个是先投入后收钱的经营机制，再一个就是靠管理赚钱。这三个特点很吸引人，其他领域也有人想尝试采取合同能源管理的方式推进产业发展。
从政府奖励的角度看，水处理行业有必要把节水工程项目纳入合同能源管理，以获得政府奖励。我国的节能工作一直是“附带着”节水，因为水资源不是能源，所以节水并不是节能的内容，国家合同能源管理的财政奖励和税收减免政策也不考虑节水，而是单独有对应节水的政策。事实上，节水工程项目与节能的工程项目几乎完全一样，都是实现结余量的效益，在管理上完全可以实施合同能源管理机制，在实践中也有人采取效益分享型、目标保证型、费用托管型的合同能源管理方式的经营机制，也有不少成功的案例。目前，国内确实存在着一种把合同能源管理机制从节能领域向节水领域融合发展的趋势，不少水处理企业正在积极呼吁政府给政策。现在节水项目面临着的一个问题是，在整体节能技改工程里，特别是像火电厂这样的用能户，节水本身就是节能的一部分，但是只能按合同能源管理模式实施节水，却不能得到政府的财政奖励。
从垫资施工的角度看，现在很多设备供应商把合同能源管理机制引入了产品营销范畴，就像以往分期付款、以租代售等方式一样，以合同能源管理为借口推销产品。在实践中这种例子很多，合同能源管理被作为一种逾越市场准入门槛的办法，甚至作为回避招标的办法屡试不爽。这种新型的整合营销方式目前正在节能产品的生产领域悄悄地走俏，据说更多的非节能型产品也在尝试着这种方法。事实上，目前阶段的大宗机电设备基本上都是多少带有一定程度的节能特点的，例如大型电梯、中央空调等，这些并不属于专项节能产品的通用设备眼下都已开始考虑借鉴合同能源管理的模式开展营销。为了解决销售账期问题，他们可以与租赁公司联手，也可以通过节能服务公司搭上投资基金等，只要能“翻墙”（越过市场准入门槛），办法多的是。合同能源管理模式的普及，确实让陷于传统产品营销模式而鲜有创新的供应商们眼睛一亮，听说有培训机构正准备专门请合同能源管理的专家给通用制造商开展培训，帮助他们创新营销。
从靠管理赚钱的角度看，从事管理型服务的产业开始对合同能源管理发生浓厚兴趣，例如物业管理产业就有动向考虑从这个方向集体突围。节能服务公司用技术、产品、服务等手段营利，合同能源管理是一个比较长周期的服务过程，实际上主要是一种管理，这种管理可能是在所有的管理服务项目中最赚钱的。实践中人们看到，集成型节能服务公司也许没有技术、没有设备、没有资金，但是他们会管理，能够做好计划和组织实施，把节能量资源整合出来，技术、设备、资金等自然就都来了。物业管理公司可能是最具有这方面优势的一个集群，他们有一点与节能服务公司是一样的，即都是业主单位委托管理的主体，他们的托管资源都是建筑节能的平台。最近在北京就要召开一个物业管理的论坛，要涉及到与合同能源管理嫁接的问题，人们对此都有兴趣，也有信心。
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