LED照明项目投资的可行性分析报告(精选8篇)
LED是英文Light Emitting Diode的缩写,中文就是发光二极管。是一种固态的半导体器件,它直接可把电转换成光,而不是传统的由电产生热而由热辐射成光。LED的构造是由内部心脏--晶片和支架以及外封装材料组成。晶片有两部分组成,一部分是P型半导体,以空穴为主导,另一部分是N型半导体以电子为主导,把两部分合在一起就形成了PN结(这就是半导体二极管)。当电流通过它时产生电场,电场能量使N区的电子涌向P区与空穴复合,然后就以光子的形式发出能量,这就是LED的发光原理。而发光的颜色取决于光的波长,取决于波长的就是形成PN结的材料。支架由金属合金制成。封装用环氧树脂。现市场上出现的白光,就是蓝光+荧光粉形成的。目前的白光LED的发光强度、发光效率也都超过了现在的白炽灯和荧光灯。大功率的LED甚至超过了钠灯和钨卤灯。LED的显色性和色温都要好于传统光源。由于LED是直接的电子运动产生的光源,不是靠热辐射,所以LED的节能效果显著。目前在理论上都还没有比其更节能的发光体。LED是美国在1965年研究制造的,当时也只能发出红外光,不久后出了能发红光的LED,发光强度低,只能作为指示应用。到了90年代的末期,LED才有了飞跃的发展,光波基本上覆盖了整个可见光。特别是蓝光的出现,复合白光就诞生了,蓝光通过激发荧光粉发出白光。进入21世纪后,白光LED更是日新月异,无论是材料技术、芯片尺寸、外观和发光强度、发光效率方面都得到了空前的发展。各种色温、各种发光角度、高亮超白的以及暖色的LED相继应运而生,给LED广阔的市场带来了无限的商机。LED作为指示应用已经成熟,作为信号和显示方面也需更进一步的发展。但作为照明应用,应属于起步阶段。我们国家也把它列入了863计划。我国的LED芯片技术还落后于先进国家,现在进入了这个行业的大多数也只是外围产品和贸易,在照明方面的企业也屈指可数。国家在这方面还没有制定出产品标准,甚至行业标准也没有。LED照明技术
LED使用的电源是低压直流电源,与传统的照明灯具使用的220V50Hz交流电不同。这也说明LED光源没有频闪,而传统灯具有频闪(每一秒就有100次的亮和暗)。由于电源不同,LED就不能直接使用,就必须要有LED的驱动电路,驱动电路包括降压、稳压、整流、虑波、恒流。这样LED就可以安全的工作。LED灯的关键就是要保证其有稳定的电压和恒源电流,它关系到它的使用寿命和光衰度。驱动电路有很多种,国内开发的不多。目前开发的比较先进处于领先的要属philips公司,现产品都集成化以芯片形式,价格较贵。几个月来,我通过摸索和反复试验,搞出了系列适用于小功率LED的驱动电路。原理:1.利用阻容降压、桥堆整流、RC Π型虑波和自恢复过流保险。输出电压电流稳定。结构简单,成本低廉。本人进行过多次模拟电网电压瞬变试验(破坏性的),电压从110V-400V变化,无一受损。特别是400V电压1分钟试验,无出现明显发热,电流未超过极限值,光强增加20%。110电压试验,电流变小,光强减弱30%,能维持工作。每个LED的额定工作电压为3-3.6V,电流为20mA,在这个范围内,它的光衰和使用寿命就不会受到影响。它可以安装组合成任意电压电路(3V以上,并以此倍增),人体触碰没漏电感应。在12V以下的照明灯具不进行任何防水处理可直接放入水中(驱动器不能放入水中),照常工作,无漏电。本人还在驱动器中加装了自恢复保险,以防长时间的高压引起过流而造成引响使用寿命。本驱动电路可交直两用,24V 12V 6V 3V均可使用,功率不变。如配置可充电电池,还可做停电应急(停电时自动启动电池照明反应时间0.1妙),正常工作时,充电电池充电。此驱动电路的缺点是功率因素比较低,供电部门不允许大量使用。再是电容质量要求高,它的使用寿命比led要短些(五万小时)。所以只能用在短时间和小范围内的照明,比如台灯、卫生间、厨房、壁厨内、储藏室等。2.我还研发了一种纯阻性电子稳压恒流驱动电路(功率因素很高),电路简单,材料成本1元。可满足led的工作,在260V以下电流恒定,而且没有电源污染,其本身的耗电也低,只有开关电路的1/3。由于元件少(4-5个),故障率低,可广泛用于各种照明领域。现在的led国内同类产品都是采用开关电源电路驱动,成本高,元件多,故障率也高,本身耗电也高。这也是led灯具目前价格高的一个主要因素。我研发的这个led驱动电路在这方面就有着很好的竟争优势。比如现市场上一只15w的led日光灯(相当于传统的日光40W)要卖到200元一只,而我的制造成本不会超过40元。LED照明应用领域
LED照明基本可涵盖所有的传统照明应用范围,在有些方面更显它的优势。它除了有强大的节能效果外还有很多的其他特点:不怕碰摔(包装 运输 携带等方便)、轻便宜加工、不发热、不怕潮湿、无频闪、无红外线、无紫外线、无热辐射、无电磁高频干扰、无污染(光源中无银 汞 氯)、寿命长(10万小时,平均每天工作10小时,可长达27年寿命)、免维护、回収环保(产品99%是塑胶材料)。在节能方面:在一些照明工作时间长的场所尤为需要。象家庭室内的卧室、卫生间、厨房、阳台、花园、储藏室。壁厨内和高层建筑的楼梯、走道、洗手间、地下室、商场、超市、仓库(货架照明)、燧道照明等一些环境比较恶劣的场所都适合LED灯。现在这些场所大都是用日光灯和节能荧光灯,每个灯的成本也要20-30元,功率都在20W以上,而且每个灯的每年维护成本占到总成本20%。如果使用LED灯,总成本投入比日光灯高出100%。但它在10年内是不要维护成本的。在节能上,LED灯的耗能只有日光灯的50%以下。以20W的日光灯为例,不间断照明一年要耗电175度,而LED也只需它的一半还不到,每度电费按0.7元计算,一年多点就电费省下来的成本也収回了灯的投入成本了。如果都采用这种节能方式(使用LED照明),在电力配置,导线材料上,那节约更是可观的。我计算了一下一节旅客列车车厢的耗能是1500W左右,如果采用LED灯来照明,它仅需150W就够了。这又是一个什么样的节能概念,在一旅客列车上就可以减去一台40马力的发电机组。
在功能方面:由于LED灯的特点,它可加工成各种形状的灯饰,点阵、矩阵、方形、圆形、条形、球形等。再加上它不怕碰摔(防震),不发热(小功率),不怕潮湿,如果采用阻燃材料做外壳可防火。根据这些特点,能涉及到的应用领域很多。象公共场所的楼梯、走道长时间照明和停电应急,防火场所,舞厅、KTV、吧灯、餐桌灯、客房的床头灯。工业生产车床、铣床、刨床、钻床上的照明(可直接用380V工业电)。客、货轮上的舱灯和船沿灯、信号灯。写字楼、办公室用的各种台灯、仿日光灯、吸顶灯。公司企业的围墙灯、草坪灯、花园灯等等。
在安全方面:由于LED的绿色环保,光线安全稳定,特别适用于香水店、珠宝店、书店、愽物馆、美术馆等专业场所。还可满足展示商品对照明的特殊要求。
在商品广告和门面装饰方面如灯箱 灯牌 灯字 外墙装饰灯等都能得到很好的应用。
在不久的将来,太阳能硅光片的普遍应用,太阳能光电进入家庭,那么LED灯具就是唯一能取代现在传统灯具的产品。
目前,LED灯就已经在电筒、车灯以及交通信号灯方面广泛使用,大功率的LED也少部分应用在路灯上。
传统的灯具生产商大多会慢慢地转向LED这个市场上来,随着LED芯片技术的不断发展更新,只要很简单的技术就人们就能获得各种颜色的的光。我们只有进入了领先的行列,才能能获的无限的商机。不到150年历史的传统灯具就将被LED时代取代。将来的led白光也
一、LED路灯应用现状
LED问世于20世纪60年代初, 具有省电、寿命长、耐震动、响应速度快、冷光源等特点, 广泛应用于指示灯、信号灯、显示屏、景观照明等领域。近年来, 随着人们对半导体发光材料研究的不断深入, LED制造工艺和新材料开发应用取得了突破性进展, 其发光效率提高了近1000倍, 特别是超高亮度白光LED的出现, 使LED应用于城市道路照明领域成为可能。目前, 大功率LED路灯已在美国、日本等国家和中国台湾等地区全面推行, 中国大陆上海、天津等21个城市已列入国家“十城万盏”计划, 率先开展LED照明工程试点工作。在山东, LED路灯照明尚未得到大规模推广应用。位于东营经济开发区的一家名为泰克拓普的高新技术公司, 以白光LED封装等近10项专利技术和雄厚的成果推广资金, 有意在国内更多领域推广这一节能新成果。因此东营市具备率先推广这一高新技术的先天优势。
二、LED光源与现行光源的对比特征
(一) 优势
1. 发光效率高。
白炽灯、卤钨灯光效为12~24lm/W, 荧光灯50~70lm/W, 钠灯90~140lm/W, 这其中, 大部分的电能变成热量损耗。经改良后的LED, 光效将达到100~150lm/W。
2. 耗电量少。
同样照明效果的情况下, LED耗电量是白炽灯泡的十分之一, 荧光灯管的二分之一。有日本学者估算, 如采用LED替代日本全国一半的白炽灯和荧光灯, 每年可节约相当于60亿升原油。
3. 使用寿命长。
传统的发光照明系统具有灯丝易烧、热沉积、光衰减等缺点。而LED由于灯体积小、重量轻、采用环氧树脂封装, 可承受高强度机械冲击和震动, 不易破碎。LED灯具平均寿命在5万小时以上, 使用寿命可达5~10年。
4. 安全环保。
LED全固体发光体, 具有耐震、耐冲击、不易破碎的特点, 不含汞、钠元素等可能危害健康的物质, 其废弃物可回收, 无污染。LED属冷光源, 发热量低、无热辐射性。
(二) 劣势
1. 造价高。
LED路灯目前的成本还远于高压钠灯, 一款LED路灯目前价格在4000-8000元, 甚至更高, 一套进口品牌的高压钠灯 (含灯具、成套电器光源) 价格不超过1500元, 平均价格不到LED路灯的四分之一。
2. 维护难。
可以说在目前的发展状况, LED路灯是无法维护的, 一旦出现故障时, 只能整个灯具进行更换, 除了高额成本外, 维护的时间也要大大延长, 这对使用单位来说是非常不利的。
3. 光衰大。
无论是单点还是多点光源的LED路灯都存在着散热难的问题, 由于散热问题不易解决, 光衰较大, 发光效率下降较快。
4. 缺标准。
LED路灯在产品规格方面缺少统一的技术标准, 目前还没有统一的LED路灯生产技术标准, 每个厂家按自己的标准生产自己的产品, 彼此间是很难通用的, 影响了LED路灯行业的快速发展。
三、LED路灯与传统高压钠灯性能及经济效益对比分析
由于成本方面的原因, LED光源目前还不能在大面积白光泛光照明方面和传统的高效光源竞争, 但是在小功率照明、局部照明、安全照明、闪烁照明、彩色照明等方面具有传统光源难于比拟的优势。路灯的功能是为照亮路面, 属局部照明, 这正是LED光源的优势应用之一。LED是发光角度便于控制的点光源, 与不便控制发光角度的光源相比, 小功率即可达到局部照明的效果, 解决了传统球状光源必须依靠光反射来解决的二次取光及光损耗问题, 从而达到了节能的目的。为直观地反映LED路灯和传统高压钠灯的比较优势, 我们就两者之间的性能及经济效益进行了全面对比分析 (见表1、表2) , 经济效益比较 (见表3—7) 。
根据以上的比较, LED路灯光效是高压钠灯的3.1倍, 能耗仅为高压钠灯的32.4%。
注: (1) 120W LED路灯以6000元人民币/盏计算, 250W钠灯以3200元人民币 (高质量的钠灯) 计算。 (2) 由于LED路灯所使用的电缆截面积较小, 故电缆成本有很大的差异。 (3) 比较基础:1公里, 路灯间距33米, 灯具数量60盏。
注: (1) 以每天使用10小时计。 (2) 据测算LED路灯5年更换电源1次, 每次维修成本为1000人民币;钠灯每8个月更换1个光源, 每更换1个光源的材料和人工费约500人民币, 每5年更换3次电源, 每次维修成本为800人民币。
注: (1) 交易价格参考欧盟的CO2交易价格, 为变动价格。
注:使用的燃料煤规格为5000大卡/公斤。
从以上数据可以看出:
1.LED路灯和高压钠灯整体工程成本基本相当。LED路灯灯具成本明显高于高压钠灯, 但安装电缆成本明显低于高压钠灯, 两者整体工程成本差异不大, 增加成本可控制在30%以内。
2.LED路灯运行成本远低于高压钠灯。5年运行、维修费用仅为高压钠灯的35%, 1公里60盏LED路灯节省费用高达30.9万元。
3.LED路灯CO2交易成本远低于高压钠灯。1公里60盏LED路灯5年耗电量仅为高压钠灯的39%, 减少燃煤消耗37吨, 减少二氧化碳排放140吨, 相当于拯救了1200颗30年树龄的冷杉, 节约电能、节省燃煤、减少二氧化碳排放高达61%, CO2交易成本仅为高压钠灯的39%。
4.LED路灯建设运行总成本低于高压钠灯。建设成本及5年运行维修成本合计仅为高压钠灯的75%, 1公里60盏LED路灯节省费用高达24.12万元。
据统计东营市现有路灯4.2万盏, 每年耗电6071万度, 如全部更换为LED大功率路灯五年可节约用电总计18396万度, 节约维修费用2.2亿元, 节约燃煤31717吨, 减少二氧化碳排放117366吨, 五年累计节省费用3.99亿元, 不仅可以节约80%以上的运行成本开支, 同时还可以节约60%以上的电能, 经济效益、环境效益巨大。
综上所述, 在城市照明领域推广使用LED大功率路灯取代目前使用的高压钠灯是发展的必然趋势, 对顺利完成中长期节能降耗指标, 全面建设黄河三角洲高效生态经济区大有益处。东营市城市照明全面推广这一技术宜早不宜迟。
四、对策建议
(一) 积极推进试点工作
目前, LED灯具的光效、光通量的指标都有了显著提高, 散热、光衰等技术问题已基本解决, 从性能、技术、经济指标测算分析, 已商品化LED大功率路灯与现行高压钠灯相比优势越来越明显。因此, 建议在中心城范围内选择一批有代表性的城市广场、主次干道, 试点推行LED路灯照明系统。在试运行期间, 要认真做好试点LED路灯和现行路灯在初始投资、运行维护费用、照明效果等方面数据的检测、统计、分析, 全面了解LED路灯和现行路灯的优劣势, 为全面推广的最终决策提供客观准确详实的依据。及时总结试点推行LED大功率路灯照明过程中的经验、教训。在成功运行的基础上, 以试点工程为示范, 按照先装新后换旧的原则逐步在全市推广应用。
(二) 优先支持投融资新模式
针对LED路灯相对传统路灯成本较高、国家标准滞后、市场产品良莠不齐等情况, 为缓解东营市建设资金压力、降低推广工作风险, 从创新建设投融资模式的立意出发, 建议择优选择合作方式, 平稳有序地展开LED大功率路灯照明推广工作。
模式1:BOT模式
LED路灯供货企业在收取部分原材料费用的前提下提供LED路灯给政府更换或安装, 由政府相关部门以LED路灯运行后实际节省的各项费用为依据分期支付工程款给LED路灯供货企业。
模式2:三方合作模式 (1) 三方分别为政府、LED路灯供货企业、银行;
(2) 政府将路灯建设、改造工程列入年度基建工程计划;
(3) 政府委托LED路灯供货企业实施该路灯建设、改造工程, 并向企业出具委托文件 (相当于政府订单) ;
(4) LED路灯供货企业以政府订单作为担保向银行申请项目资金;
(5) LED路灯供货企业将来自银行的项目资金用于产品的设计、生产与销售安装等环节;
(6) 由政府或政府相关部门以LED路灯运行后实际节省的各项费用为依据分期支付工程款给LED路灯供货企业, 由企业按约定及时还给银行。
以全新的投融资模式推进LED大功率路灯在城市照明系统中的应用, 可以合理减轻能源负担、有效降低投资风险、大力扶持高新技术企业在东营落地生根, 是一项利国利民的好事, 成果的普遍应用将有助于东营“绿色照明”示范城市建设, 为东营市石油资源城市可持续发展与转型开创一个全新的局面。END
参考文献
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[2]雷玉堂, 黎慧.未来的照明光源——白光LED技术及其发展[J].光学与光电技术, 2003 (5) .
[3]金尚忠, 张在宣, 等.白光照明LED灯温度特性的研究[J].发光学报, 2002, 23 (4) :399-402.
关键词:LED技术;节能;照明工程;性价比
0.引言
从节约能源、保护环境的角度出发,“绿色照明”——作为照明领域中新的方针自从20世纪90年代被提出以后,就深受人们的关注。它的质量和水平已成为人类社会可持续发展的一项重要措施以及人类社会现代化程度的一个重要标志之一。而LED光源作为一种具有巨大发展潜力的固态半导体发光光源,属于典型的绿色照明光源。其所具有传统光源所不具有的特点——寿命长、安全可靠、环保节能、色彩丰富等,使得LED在照明领域得到推广应用。
1.LED光源的性价比分析
LED又称发光二极管技术,是全球最早的也是最先进的成像技术之一。其发展从婴儿期走向成长期的LED技术在全球空前高涨,LED技术的应用遍及各个领域。在照明工程领域中,建筑装饰照明、室外景观照明以及功能性照明都应用到了LED技术。初步计算,未来中国每年采用LED照明节省的电力相当于三峡电站全年的发电量,同时可减少8000万吨CO2、65万吨SO2和32万吨NO2的排放,称之为“人类照明史上的革命”并不为过。其性能和应用之所以能如此优越,结合笔者对LED技术的研究,笔者总结了LED所具有的显著优点:
(1)LED光源尺寸小、亮度高、节能环保,便于动态的亮度和颜色控制以及与建筑表明相结合,因此比较适用于建筑装饰当中,而且拓展了照明设计师的创作空间。
(2)可控性强,可以通过化学修饰方法来实现光源的多色发光。
(3)效率高,按照通常的光效定义,LED的发光效率其实并不高(一般10~30 lm/W,目前己知光效最高的白色LED光效可以达到55 lm/W),但由于LED的光谱几乎全部集中于可见光频段,效率可以达到80~90%,而光效差不多的白炽灯其可见光效率仅为10~20%。
(4)低电压,由于LED使用低压直流电源,供电电压在6V~24V之间,比普通电压小得多,对使用环境要求较低,不会造成触电事故,因此比较适用于公共场所。但是,这种半导体元件在大功率、高光通的场所需要解决散热问题。
(5)寿命长,被称为固体冷光源,采用环氧树脂封装,灯体内无松动部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积等缺点,普遍在5万-10万小时之间,也就是说,LED路灯光源的平均寿命都在10年左右;而传统路灯光源(高压钠灯)寿命一般不超过3000小时(1年都不到)。即使频繁的开关,也不影响到使用寿命,一般是T5 荧光灯的三倍以上、是高压钠灯的寿命10~12倍以上。
2.LED与普通节能照明能耗对比分析
照明能耗在数据中心的整体能耗中所占的比例虽然不高,人们往往容易忽视,但小数怕长计,日积月累也是一笔不小的数字。随着节能灯泡和LED灯技术的日趋成熟,于是人们有了更多的选择,数据中心的照明节能也越来越多的被重视。
其实日光灯本来效率就比白炽灯泡好,每瓦电力能产生的直射光线较大,而且发热较少。日光灯管在办公室、商场与住宅等环境的应用已有很长一段时间,却受灯管形状限制而不太适合替代小型的照明灯具。直到1980年代,市面上开始出现小型化的节能灯泡,而且价格越来越低,日益让消费者能够接受。
在此,将以一个20瓦的节能灯泡为例,它号称亮度与75瓦的白炽灯泡相当;这款产品跟传统的荧光灯一样,使用了可阻挡灯泡内部离子气体所产生之UV辐射线的内涂磷光剂玻璃灯体。现在的节能灯泡透过螺旋状、折迭形状(U型)来达到小型化,为了能使用于一般的台灯座,许多节能灯都使用小型化的灯泡头设计。节能灯泡由包含晶体管、二极管、电容、电感等零件的灯泡头与内涂磷光剂的玻璃体组成,而且现在能以足够与短命白炽灯泡相抗衡的价格销售,考虑其发光效率与产品寿命,节能灯泡的优点不只是环保,而且整体成本也颇具吸引力。不过节能灯泡玻璃体的磷光剂耗损仍是一个问题,灯泡底座的孔隙也可能造成与发热相关的灯泡头电子组件耗损。尽管如此,一颗优质节能灯泡的寿命还是可达到数月或是数年。
至于LED技术近年来也有不少转变,尤其是白光LED的发展。白光LED实际上是在蓝光LED外涂一层磷光剂,最多的应用领域为小尺寸LED屏幕的背光,除此之外,还有高亮度白光LED、大尺寸LED的背光照明以及一般照明应用。LED光源中以LR6为例,其亮度号称与一颗65瓦白炽灯泡相当,但是耗电量仅有12瓦,效率比钨丝灯泡高出80%,比节能灯泡高出50%。分析其内部的电子组件,包括了交流—直流电转换装置以及12颗白光LED,还有一颗是用来作为电源控制的神秘组件——编号LEA001的芯片。在LR6的白光LED数组之间,还有数颗红光LED,用以调整色温好让输出的光线与白炽灯泡类似,这些红光LED的亮度是由电路板上的光电二极管来控制的。综合以上两种高效率的照明技术, LED的优点不仅体现在发光质量方面,在其生产、制造、易用性方面都要大大超越白炽灯、荧光灯。
3.LED照明节能的前景分析
中国是仅次于美国的第二发电大国,每年照明用电达到3000亿千瓦时,约占全社会用电量的12%,如果把现有在用的白炽灯全部替换为节能灯,一年可节电480亿千瓦时,占2008年三峡电站发电量60%。而我国目前用于普通照明的白炽灯约30亿只,节能灯却只有4亿只,两者比例约为7.51,与全球大约41的应用比例相比,国内节能灯还没有得到普遍的应用。在国家推动节能减排的大背景下,在消费者节能、节约环保意识提高、节能灯产品性能不断提升等多层面推动下,LED的应用具有相当大的市场空间,尤其是在路灯、汽车灯、液晶显示背光源等新兴应用市场,LED将成为市场增长的新动力。
整个节能照明行业,按技术先进性可以分为普通荧光灯、节能灯、LED三大类产业。国家政策早已开展了“中国逐步淘汰白炽灯、加快推进节能灯”项目。這种对节能灯的推广力度的加大有助于高效照明产品生产企业应对全球金融危机的冲击,扩大节能灯的市场销售份额,争取更大的节能减排效果。在世界各国白炽灯禁令之下,作为其替代品的节能照明市场需求将迎来快速增长。我国的LED产业经过2007年和2008年的快速成长期后,2009年将迎来新的更快地发展。在09年广州国际照明展上,LED照明技术在室内的应用成了最大的看点。近年来,由于LED制造成本持续降低,不仅其效率和亮度不断提高,加上其原有寿命长、安全性高、发光效率高(低功率)、色彩丰富、驱动与调控弹性高、体积小、环保等特点,使得LED在一般照明市场应用得到一定程度的扩张,带动了部分市场需求成长。
LED 的出现,是LED 从标识功能向照明功能跨出的实质性一步。白光LED最接近日光,更能较好反映照射物体的真实颜色, LED 的应用市场将是取代白炽钨丝灯泡及荧光灯的“杀手”。
据美国能源部预测,2010 年前后,美国将有55%的白炽灯和荧光灯被LED 替代,每年节电价值可达350亿美元,可能形成一个500亿美元的大产业。日本提出,LED将在2006年大规模替代传统白炽灯。为了抢占未来市场的制高点,通用电气、飞利浦、奥斯拉姆等世界三大照明工业巨头纷纷行动,与半导体公司合作成立LED 照明企业,目标是在2010年前把LED发光效率再提高8倍,价格降低99%。未来照明市场的争夺战已经开火。我国拥有巨大的照明工业和照明市场,去年,我国照明电器销售收入445 亿元,出口创汇43 亿美元,专家预计3 年内我国发光二极管产业的产值可达30 亿~40 亿美元。在半导体发光器件领域,我国与世界先进水平差距较小,我国技术水平也只比发达国家相差3年左右。为了适应高速增长的市场需求,我国已将LED分别列为31项国家鼓励发展的电子产品和20种鼓励外商投资的电子产品和技术。在此带动下,LED 路灯的城市道路照明运用发展市场呼之欲出,LED 路灯的城市化改造,势必成为中国城市化进程中应该予以更多关注和支持的建设项目。
4.结语
虽然LED技术有着很多优点,但是其同样也有着难以回避的普及应用难点,首先来说,应用了这种新技术的产品在价格方面还不具优势;再者,LED技术掌握在少数厂商手中为其普及带来困难;最后就是该项技术自身的原因,LED技术在发光效率、电流控制和散热上还不是做的很好。但是,从长远的趋势来看,LED技术作为一种替换型的技术产品存在肯定会慢慢的普及开来。
参考文献:
[1] 朱小光.浅谈LED照明技术的应用[J].电子科技,2007,28(10):14~13.
[2] 吴征杰.浅谈LED在照明工程中应用[J].共用工程设计,2009,27(11):117~119.
[3] 凌峰.LED技术推广的必要性[J].科技和产,2009,21(08):117~119.
一、总论
(一)LED节能灯项目背景
1、LED节能灯项目基本信息
2、承办单位概况
3、可行性研究报告编制依据
4、LED节能灯项目提出的理由与过程
(二)LED节能灯项目概况
1、拟建LED节能灯项目
2、建设规模与目标
3、主要建设条件
4、LED节能灯项目投入总资金及效益情况
5、主要技术经济指标
(三)问题与建议
1、LED节能灯项目资金来源问题
2、LED节能灯项目工艺技术获取问题
3、LED节能灯项目上报问题
二、市场预测
(一)LED节能灯产品的发展背景
1、LED节能灯产品市场分析
2、LED节能灯产品的相关政策
3、LED节能灯产品的技术背景
(二)LED节能灯产品的市场分析
1、LED节能灯行业的成长性分析
2、LED节能灯产品的整体优势
3、LED节能灯产品成本竞争优势
4、LED节能灯行业主要生产企业
(三)LED节能灯产品的市场预测
1、LED节能灯行业的成长性预测分析
2、LED节能灯行业竞争趋势
3、LED节能灯行业技术发展趋势
(四)市场竞争力分析
1、产品市场竞争优劣势
2、营销策略
三、LED节能灯项目场址选择
(一)LED节能灯项目建设地点
(二)LED节能灯项目建设条件
四、LED节能灯项目技术方案、设备方案和工程方案
(一)LED节能灯项目技术方案
1、生产方法
2、工艺流程
(二)LED节能灯项目主要设备方案
1、主要设备选型原则和理由
2、设备选型表
3、设备的最终定型
4、车间布置与车间环保
(三)LED节能灯项目工程方案
1、土建工程设计方案
2、主要建、构筑物的建筑特征、结构及面积方案
五、LED节能灯项目主要原材料、燃料供应
(一)主要原料材料供应
(二)燃料及动力供应
(三)主要原材料、燃料年需要量表
六、LED节能灯项目总图运输与公用辅助工程
(一)LED节能灯项目总图布置
1、平面布置
2、总平面布置主要指标表
(二)LED节能灯项目场内外运输
1、场外运输方式
2、场内运输量及运输方式
(三)LED节能灯项目辅助工程
1、供水工程
2、供电工程
3、通信及信息系统设计方案
4、通风采暖工程
5、动力设计方案
6、防雷设计
8、维修设施
9、仓储设施
七、LED节能灯项目节能措施
(一)节能措施
1、节能规范
2、设计原则
3、节能方案
4、节能措施
(二)能耗指标分析
1、资源利用及用能标准
2、能耗计算
八、LED节能灯项目节水措施
(一)节水措施
(二)水耗指标分析
九、LED节能灯项目环境影响评价
(一)场址环境条件
(二)LED节能灯项目建设和生产对环境的影响
1、LED节能灯项目建设对环境的影响
2、LED节能灯项目生产对环境的影响
(三)环境保护措施方案
1、设计依据
2、环保措施
(五)环境影响评价
十、LED节能灯项目劳动安全卫生与消防
(一)劳动安全与职业卫生
1、设计依据
2、设计执行的主要标准
3、设计内容及原则
4、职业安全
5、职业卫生
6、辅助卫生用室
7、职业安全卫生机构
(二)消防
1、设计依据
2、总平面布置
3、建筑部分
4、电气部分
5、给排水部分
十一、LED节能灯项目组织机构与人力资源配置
(一)组织机构
1、LED节能灯项目法人组建方案
2、管理机构组织方案
(二)人力资源配置
1、生产作业班次
2、LED节能灯项目劳动定员
3、职工工资福利
4、员工来源及招聘方案
5、员工培训
十二、LED节能灯项目实施进度
(一)建设工期
(二)LED节能灯项目实施进度安排
(三)LED节能灯项目实施进度表
十三、LED节能灯项目投资估算
(一)投资估算依据
(二)LED节能灯项目总投资估算
1、固定资产建设投资估算
2、流动资金估算
3、LED节能灯项目总投资
4、LED节能灯项目投入总资金
(二)资金筹措
1、资金来源与出资方式
2、LED节能灯项目筹资方案
(三)投资使用计划
1、固定资产建设投资使用计划
2、流动资金使用计划
(四)借款偿还计划
十四、LED节能灯项目财务评价
(一)计算依据及相关说明
1、LED节能灯项目测算参考依据
2、LED节能灯项目测算基本设定
(二)总成本费用估算
1、直接成本
2、工资及福利费用
3、折旧及摊销
4、修理费
5、财务费用
6、其它费用
7、总成本费用
(三)销售收入、销售税金及附加和增值税估算
1、销售收入
2、销售税金及附加费用
(四)损益及利润及分配
(五)盈利能力分析
1、投资利润率,投资利税率
2、财务内部收益率、财务净现值、投资回收期
3、LED节能灯项目财务现金流量表
4、LED节能灯项目资本金财务现金流量表
(六)盈亏平衡分析
(七)敏感性分析
十五、LED节能灯项目经济社会效益分析
(一)经济效益
(二)社会效益
十六、LED节能灯项目风险分析
(一)法律及政策风险
(二)市场风险
(三)建设风险
(四)环保风险
报告目录:
图表 LED节能灯项目技术经济指标表
图表 2004-2009年中国LED节能灯产品需求总量及增长情况
图表2005-2009年中国LED节能灯行业利润及增长情况
图表 传统LED节能灯产品与LED节能灯产品五年总体费用比较表
图表 传统LED节能灯产品与LED节能灯产品数据对比
图表 2010-2013年中国LED节能灯行业利润及增长情况预测
图表 LED节能灯项目产品推销方式
图表 LED节能灯项目产品推销措施
图表 LED节能灯项目产品生产工艺流程图
图表 LED节能灯项目新增设备明细表
图表 主要建、构筑物表
图表 主要原辅材料品种、需要量及金额
图表 主要燃料及动力种类及供应标准
图表 主要原材料及燃料需要量表
图表 厂区平面布置图
图表 总平面布置主要指标表
图表 LED节能灯项目人均年用水标准
图表 LED节能灯项目年用水量表
图表 LED节能灯项目年排水量表
图表 LED节能灯项目水耗指标
图表 LED节能灯项目污水排放量
图表 LED节能灯项目管理机构组织方案
图表 LED节能灯项目劳动定员
图表 LED节能灯项目详细进度计划表
图表 土建工程费用估算
图表 固定资产建设投资(单位:万元)
图表 行业企业销售收入资金率
图表 投资计划与资金筹措表(单位:万元)
图表 借款偿还计划(单位:万元)
图表 正常经营年份直接成本构成表
图表 逐年直接成本
图表 逐年折旧及摊销
图表 逐年财务费用
图表 总成本费用估算表(单位:万元)
图表 LED节能灯项目销售收入测算表
图表 销售收入、销售税金及附加估算表(单位:万元)
图表 损益和利润分配表(单位:万元)
图表 财务评价指标一览表
图表 LED节能灯项目财务现金流量表(单位:万元)
图表 LED节能灯项目资本金财务现金流量表(单位:万元)
图表 LED节能灯项目盈亏平衡图
图表 LED节能灯项目敏感性分析表
图表敏感性分析图
图表 LED节能灯项目财务评价主要数据汇总表
本大纲只是一个参考格式,具体内容会根据实际项目和客户要求做出更改。最终目录以实际计划书为准。
LED照明市场商机巨大,发展空间广阔。LED照明灯具应用已经从过去室外景观照明LED发展向室内照明应用。据分析未来五年内LED室内照明的发展将有指数型增长趋势。2011年其产值将高达数百亿美元。尤其是2009年欧盟率先实施禁用白炽灯计划,以及节能议题备受关注,造就了LED室内照明巨大的市场机遇和乐观的前景。
高功率LED照明灯具的发展取决于两大元素:一是芯片本身;二是灯具技术,包含散热、光学、驱动。首先是芯片,目前,LED 芯片技术发展的关键在于基底材料和外延生长技术。基底材料由传统的蓝宝石材料、硅和碳化硅,发展到氧化锌、氮化镓等新材料。无论是面向重点照明和整体照明的高功率芯片,还是用于装饰照明和一些简单的辅助照明的低功率芯片,技术升级的关键都关乎如何开发出更高效、更稳定的芯片。在短短数年内,借助于包括芯片结构、表面粗化处理和多量子阱结构设计在内的一系列技术改进,LED 在光效方面实现了巨大突破。薄膜芯片技术是超亮 LED 芯片生产中的核心技术,能够减少各侧面的光输出损耗,并能借助底部的反射面使 97% 以上的光线从正面输出。这不仅显着提高LED 的光效,还为透镜设计创造了优越的便利条件。
其实从LED照明灯具的发展以来人们一直关注它的使用寿命,若仅仅依靠使用低热阻的 LED 元件是未能为灯具装置构建良好的散热系统,而必须有效地减小从 PN 节点到周围环境的热阻,才能大大降低 LED 的 PN 节点温度,而成功实践延长 LED 灯具的使用寿命并提高实际光通量的目标。别于一般传统灯具,印刷电路板既是 LED 的供电载体,也是 LED 的散热载体,所以散热片和印刷电路板的散热设计十分重要。除此之外,灯具制造商还须考虑散热材料的质量、厚度和尺寸以及散热界面的处理和连接等因素。
一、关于合同能源管理
合同能源管理(EPC——Energy Performance Contracting)是一种新型的市场化节能机制。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业务方式。这种节能投资方式允许客户用未来的节能收益为工厂和设备升级,以降低目前的运行成本;或者节能服务公司以承诺节能项目的节能效益、或承包整体能源费用的方式为客户提供节能服务。能源管理合同在实施节能项目的企业(用户)与节能服务公司之间签订,它有助于推动节能项目的实施。依照具体的业务方式,可以分为分享型合同能源管理业务、承诺型合同能源管理业务、能源费用托管型合同能源管理业务。
二、关于节能服务公司
节能服务公司(EMCo——Energy Management Company;国外也称ESCO——Energy Service Company),又称能源管理公司,是一种基于合同能源管理机制运作的、以赢利为目的的专业化公司。EMCo与愿意进行节能改造的客户签订节能服务合同,向客户提供能源审计、可行性研究、项目设计、项目融资、设备和材料采购、工程施工、人员培训、节能量监测、改造系统的运行、维护和管理等服务,并通过与客户分享项目实施后产生的节能效益、或承诺节能项目的节能效益、或承包整体能源费用的方式为客户提供节能服务,并获得利润,滚动发展。
三、国家近期连续出台相关政策(见附件)
1)国务院关于加强节能工作的决定国发〔2006〕28号(2006.8.31)
2)半导体照明节能产业发展意见(2009.11.12)
3)国家发展改革委办公厅财政部办公厅颁布的关于财政奖励合同能源管理项目有关事项的补充通知(2010年10月19日)
4)国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会颁布的中华人民共和国国家标准合同能源管理技术通则(2010年8月9日)
5)国家发展改革委办公厅、财政部办公厅颁布的关于合同能源管理财政奖励资金需求及节能服务公司审核备案有关事项的通知(2010年6月29日)
6)国家发展改革委财政部颁布的关于印发合同能源管理项目财政奖励资金管理暂行办法(2010年6月3日)
7)国务院办公厅转发发展改革委等部门关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展意见的通知(2010年4月2日);
四、关于LED光源照明
1、节能:光谱几乎全部集中于可见光频率,电光转换效率高达80%—90%,比传统节能灯、日光灯、白炽灯省电50—95%。
2、光线质量高:光谱中无紫外线和红外线,故热量小,没有幅射,属于绿色照明光源。
3、使用寿命长:寿命达6万小时以上,是传统日光灯管的10倍以上。
4、维护成本低:由于采用LED发光二极管为光源,不需更换维修,节省人力和维修成本。
5、运输方便:抗震性能好,运输方便。
6、启动速度快:不像传统日光灯管需经过启动器和镇流器启动。
7、有利健康:光普纯、光线柔和,保护视力,有利人体健康。
8、绿色环保:能避免荧光灯管破裂溢出汞的二次污染,废旧灯管可回收。
五、LED照明的发展现状及运作EMC的优势
1、行业成本居高不下,售价较高,不利于销售推广。
2、产品性能还需进一步提高,应用品种开发要适应市场需求。
3、小功率芯片LED照明目前整灯发光效率已普遍可达到110LM/W,而且性能较为稳定,产品已经很成熟,主要应用于民用和商业、工矿等室内照明。此类照明兼容性较好,基本上可以直接取代传统照明,减少灯具投资,利于节能改造,节电率普遍在50-80%之间。
4、大功率芯片LED照明目前整灯发光效率可达100LM/W,极限可达130LM/W,但效率越高则散热要求越高,其它配套成本也越高,性能也越不稳定,加上兼容性差,必须和灯具共体,价格短期内无法下降,目前不适合做合同能源管理。仅有部分整灯功率较小的大功率芯片LED光源,可以符合节能改造对应指标要求,可填补市场应用品种的不足。除非整个行业成本下降,技术上提高发光效率,降低光衰风险,才可以考虑EMC。目前大功率芯片LED照明主要应用于路灯、隧道灯、高功率大型灯具,节电率目前在30%-70%不等。
5、目前市场应用情况是,主导室内照明的LED光源和当前市场主流光源(主要是荧光灯)比较,节电比例达到70-75%,和目前少量应用的最新式荧光节能灯比较,节电比例也超过50%。和传统金卤射灯比较,节能达到65%,节能效果非常明显。
6、实行合同能源管理的项目内容主要为锅炉(窑炉)改造、余热余压利用、电机系统节能、能量系统优化、绿色照明改造、建筑节能改造等节能改造项目,LED即属于绿色照明改造项目,基于其使用寿命长,节能比例高,维护成本低,相对较易于节能鉴定等特点,在EMC行业中属于投资回收期短,回报较高的项目。
六、关于节能服务公司的规划、运作模式及效益分析
1、公司注册资金5000万元。规模化经营,有利于和国家政策接轨,有利于控制上游成本,有利于
提高节能单位的信任度及最终签订EMC。
2、公司性质为节能产品销售公司,受节能产品生产厂商的委托,销售成熟的节能产品,在销售过程中采用“合同能源管理”方式。
3、目标市场:仅就武汉市而言,据行业数据分析,政府机构、银行、医院、大型商业场所、上市公司等优质客户的节能市场可操作合同能源管理的就达到20亿元以上。
4、合同能源管理一般为5-10年,以5年期为例,以某一单项操作示例如下:
一)某节能单位初步提供的资料是:
1)40W日光灯5000支计划换成12WLED光源,节能比例70%。
13W节能灯管10000只改造成3.2WLED光源,节能比例75%
70W金卤灯1000只改造成25WLED光源,节能比例65%
每天平均用电时间为12小时。
电费加权平均单价每度1元。
每月用电天数为30天。
合同能源管理以上为必备条件,双方应事前通过检测认定及确定。
二)两种光源比较,节电省钱框算:
改造前功率:40W*5000=200000W
13W*10000=130000W
70W*1000=70000W合计:400000W
改造后功率:12W*5000=45000W
3.2W*10000=32000W
25W*1000=25000W合计:102000W
每小时功率差:400000-102000= 298000 W
每小时节电:298000/1000=298°
每天节电:298°*12h=3576°
每天节电额:3576°*1元=3576元
每月节电额:3576元 *30天=107280元
每年节电额:107280元 *12月=1287360元
五年内双方分享节电费的比例是:
第一年:甲乙双方分享节电费的比例是:9 :1
第二年:甲乙双方分享节电费的比例是:8 :2
第三年:甲乙双方分享节电费的比例是:7 :3
第四年:甲乙双方分享节电费的比例是:6 :4
第五年:甲乙双方分享节电费的比例是:5 :5
若遇灯具因原品种样式改造困难增加改造费用、电价较低、使用时间较短等因素,可调高分成比例。普通传统灯具,因损坏和光衰快等原因,每年需要更换及维护费用:
据初步调查,普通日光灯需每6个月至1年更换一次,全年需更换1-2次;此单位原灯每年
更换为15000-30000支,平均按20000支计算,每支6元,需12万元,5年节约60万元。
此项为节能单位收益体现。
依上比例计算:5年共节约电费640万元,节能单位节约190万元,服务公司收费450万元。成本分析(规模化生产,现有经验数据):
12W直接成本68元+OEM(20%)=85元*5000支=425000元
3.2W直接成本16元+OEM(20%)=20元*10000支=200000元
25W直接成本128元+OEM(20%)=160元*1000支=160000元
合计:785000元
加上改造费用,维护费用,管理费用,业务基本费用,第一年基本上可以做到持平,业务公关费用5年摊销。
(下面仅作参考,非专业人士分析):
资金可周转计算:120万元本金投资5年可周转5次,第一年收益100万元周转4次,第二年收益90万元周转3次,第三年收益75万元周转2次,第四年收益65万元周转1次,第一年投120万元投资,五年合同收益330万元,年平均66万元,按投资资金动态收益率计算,年平均投资收益率远远大于55%。节电120万度。
第二年投120万,五年收益330万元。节电120万度。
第三年投120万+100万,五年收益612万元。节电220万度。
第四年投220万+100万+90万,五年收益1138万元。节电410万度。
第五年投410万+75万+90万+183万,五年收益2105万元。节电758万度。
终止投资,10年共收益4515万元,以新增投资操作效率50%计(即有一半资金无法投出,主要是业务阻碍及回款信誉影响周转),也有2200万元。
以120万投资为基数,按投资5000万元推算,5年内拿2000万元作固定业务公关费用(以提高投资操作效率),EMC实际投资运作3000万元,5年投资有能力操作经济规模达2.92亿元,10年合同能源管理总收益5.5亿元。若结合银行、上游企业杠杆作用,可操作能力至少还可提升30%,若投资效率提高,就是说5年内钱都收得回来,用得出去,效益则可以再翻番。
以5年1508万投资可节电1508万度计,5年按减半效率2.92亿实际可投资计算,周期10年可节电2.92亿度。
节约一度电,可节省0.4千克的标准煤,节省4升净水,减少0.272千克粉尘,减少0.997千克二氧化碳,减少0.03千克二氧化硫的排放。
可见10年节约标准煤116800吨(要求单个项目年节电25万度),按国家政策可补贴300元/吨,总奖励可达3500万元,每年可拿350万元。
据《京都议定书》条款,二氧化碳排放指标,即碳交易指标,也是可以操作的。
七、影响LED合同能源管理实效的几个因素
1)使用单位灯具需配套更换,增加灯具成本,尤其是客户要求产品档次提高。
2)使用单位认可节电率下降,主要是对产品档次的要求提高、品种繁多、照度比较等,上述节电率以平均50%下限保守计算较好。
3)使用单位用电时间不长。
4)使用单位信誉下降。
5)使用单位用电价格偏低。
6)操作成本过高(施工和公关)。
7)节能审计缺乏权威认证,会计处理制度不完善。
8)上游公司提供产品成本过高,上游产品质量达不到预期
9)预算支出科目不明确,不精确。
10)垫资过大,有资金上规模是前提。
八)合同能源管理合同(见附件)
九)可行性研究市场调查内容
1)区域潜力市场详细调查
2)LED光源应用产品性能、市场种类和兼容情况调查
3)合格产品成本调查
4)政策、行业通路调查
5)同业调查
十)前期主要工作
1)选择国内知名品牌,筛选EMC常用LED替代产品,建立上游通路。
2)完善公司EMC运作机制,能源审计、可行性研究、项目设计、项目融资、设备和材料采购、工程
施工、人员培训、节能量监测、改造系统的运行、维护和管理。
3)EMC整合营销规划。
由于LED光源具有发光效率高、耗电量少、使用寿命长、安全可靠性强、有利于环保等特性, 近几年来在城市灯光环境中得到了广泛的应用。在我国各大城市, 已经到处可见LED的眩目光彩, LED正在改变我们的生活和工作环境。
1 LED照明概述
LED (Lighy Emitting Diode) , 又称发光二极管, 是一种新型的利用固体半导体芯片作为发光材料, 微弱的电能就能发光的高效固体光源。具有体积小、寿命长、能耗低、瞬时启动、颜色丰富等特点, 是一种环保节能的冷光源。
2 LED光源的基本特征
1) 发光效率高。LED光效经改良后将达到50 lm/W~200 lm/W, 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。2) 能耗低。在形成同等照明效果的情况下, 它的耗电量只有白炽灯的1/8、荧光灯的1/2, 节能效果非常明显。3) 使用寿命长。平均寿命达10万h。当光通量衰减到80%时, 其寿命达到了25 000 h。而金属卤化物灯的寿命在6 000 h~12 000 h, 高压钠灯的寿命是12 000 h, 可以大大降低灯具的维护费用, 避免经常换灯之苦。4) 显色性好。白光LED的显色性比高压钠灯好很多, 高压钠灯的显色指数只有20~40左右, 而白光LED可以达到65~80。
3 现状情况
现有的道路照明及公共场所照明设备大多采用汞灯、钠灯等, 虽然亮度高, 但耗电大, 一般在200 W~400 W, 温度可达到80 ℃~150 ℃。寿命短, 平均寿命在8 000 h左右, 造成了极大的能源和资源的浪费。太原市城市照明管理处是我市城市照明的管理、维护单位, 为积极响应国家节能减排的号召, 为社会创造更大的经济和社会效益, 我处在主管委的领导下, 在上级部门的支持下, 积极主动地对LED光源在道路照明中的使用推广做了大量的工作, 现在我们对使用大功率LED光源在道路照明中的实际应用有了一定的经验和认识。
4 LED光源在功能照明方面的主要优势
1) 安装简便。LED不需要变压器、镇流器、启动器等附件, 模块安装、无多余配线, 明显节省投资。2) LED抗震性能好。结构简单, 属于固体光源, 体积小、重量轻, 四周用环氧树脂密封, 而且耐冲击, 耐振动, 不易破碎。3) LED可控性好。响应速度快, 可反复频繁亮灭。配合软件可由远程自动遥控亮度, 光色柔和, 无眩光, 不会造成光污染或浪费。4) 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。5) LED光源的使用寿命长, 免去了频繁维修之苦。6) LED光源具有绿色环保特性。不含汞、钠元素等可能危害健康的物质, 方便回收无污染。
5 大功率LED路灯在技术上有待解决的问题
在诸多厂家送检产品中绝大多数在IP防护上都存在问题, 在灯体密封结构上, 在密封圈的材料选用上不够完善, 有些产品在使用一段时间后暴露出光源腔体存有水气。
电器散热也是LED路灯需要重点解决的问题之一, 由于LED路灯亮度要求高、发热量大, 并且户外这种使用环境比较苛刻, 如果散热不好会直接导致LED快速老化, 稳定性降低, 不仅发光效率下降, 而且光衰问题较严重, 甚至失效。如何使紧密压缩在一起的一组LED安全、可靠地工作也是考察LED路灯的一个指标。出厂前要进行光衰试验, 减小灯具热阻, 充分散热, 真正做到高效、长寿命。
使用寿命应立足于整灯寿命。高压钠灯包括光源、电器附件 (主要是镇流器、触发器) 和灯具, 钠灯用于路灯平均寿命3年~5年, 节能型电感镇流器不会低于20年。而LED路灯的使用寿命暂无使用经验, 现有的企业号称5万h, 6万h, 尚无可靠依据。LED芯片寿命与封装后的温度、散热等诸多因素关系极大, 另外还有驱动电路装置的电子元器件寿命问题, 所以整体说, LED路灯使用寿命不能和钠灯路灯比拟。
LED最重要的性能指标就是光学特性, 包括光通量、光分布、亮度、光谱分布、色度坐标、显色指数等。采用LED作为照明光源, 必须可以发出更多的光, 具有更高的能量效率, 光通量有待进一步的提高, 它的配光水平仍然是至关重要的。
因此, 评估LED灯具效率时应该要同时考虑:LED效率、电源供应器损耗、LED温升所造成的损耗、二次光学与灯具所造成的损失。
6 大功率LED路灯在维护方面存在的问题
到目前, LED路灯在产品规格方面还没有统一的技术标准, 每个厂家按自己的标准生产产品, 彼此间互相难以通的, 生产厂家的灯具自成体系, 光源电器组装和灯具捆绑在一起, 各自不同的工作特性使得维护时必须使用原厂产品。LED路灯涉及LED管、电源装置等, 发生元器件、组件损坏的可能性较大。一旦出现故障时, 只能整个灯具进行更换, 费用较高。除了高额成本外, 最后维修方面真正的负担还是交给了生产厂家, 而维护的时间也要大大延长, 这对使用单位来说是非常不利的。
7 LED光源在功能照明方面的应用瓶颈
综合以上对LED在功能照明及技术问题方面的分析可以看出, 影响其应用的主要因素为:1) LED路灯造价较高, 不利于推广普及。同等照度设计的LED光源价格大约相当于传统高压钠灯、金卤灯的3倍~4倍, 目前LED的光源成本较高, 并且需要较复杂的光学、热学及驱动设计。2) 无论是单点还是多点光源的LED路灯都存在着散热难的问题。相同条件下大功率LED路灯, 由于散热问题不易解决, 光衰较大, 发光效率会下降到30%。如果想用加大电压电流的方法提高光效, 很容易造成LED芯片损毁的现象, 影响了LED的寿命优势。3) LED路灯目前无任何标准规范, 其中几个主要参数如:色温、显色性 (显色指数) 和眩光等尚未确定, 无法全面推广。
8结语
随着我市经济的进一步发展, 灯光环境 (包括路灯、景观灯等) 建设领域将不断扩大, LED光源的应用也将不断发展。LED作为第四代新光源, 在城市景观灯建设领域中已得到了有效的应用, 但要在路灯建设和维护中取代大功率的高压钠灯、高压汞灯、金卤灯等光源, 还需进一步的研究和试用。
我们希望有关部门、科研设计单位、使用单位和生产企业共同努力, 制订和完善好LED产品相关技术标准, 进一步加大产品的研发力度, 认真解决好LED光源在功能照明应用中存在的各种技术难题, 提高产品水平。生产厂家结合路灯行业的实际情况, 生产符合路灯建设和维修所需的新产品, 使第四代新光源在城市照明建设中发挥更大的作用, 迅速形成我市高新技术产业新的经济增长点。
摘要:通过对LED光源的概述, 介绍了LED光源的基本特征、应用情况及其在功能照明方面的优势, 列举了大功率LED路灯在技术与维护方面存在的问题, 并分析了其影响因素, 以使LED光源在城市照明建设中发挥更大的作用。
关键词:LED光源,功能照明,道路照明
参考文献
6月6日,业内权威专家和行业精英齐聚海尔洲际酒店,共同探讨LED智慧照明的未来发展趋势,“低碳智慧照明高峰论坛”拉开了照明领域低碳智慧变革的帷幕。
本届论坛旨在分享智慧照明的创新理念,面向行业未来,展示发布世界领先水平的智能照明控制产品和光照明解决方案,共同分享智慧照明产业让城市更靓更美的思想盛宴。
智能化和节能减排成为照明发展方向
孙夕庆:“光智慧城市”是趋势
“我们在做光源而不是灯泡;我们已经进入智慧照明时代,而非以前所熟知的灯光照明时代。”论坛中作为国家行业标准的制定单位,也是世界第一座LED城市的缔造——AOD中微光电子董事长孙夕庆如是说。
随着智能化和节能减排越来越受到市场的关注,AOD中微照明将LED结合灯光控制可以同时达到实用及节能的两种需求,智慧化已经成为LED的未来发展趋势。
未来两年,AOD中微照明公司将依托山东半岛蓝色经济区核心区龙头城市的区位优势,积极融入青岛申办自由贸易区的发展战略。全面提升品牌形象,大力拓展新兴市场,布局发展2000家加盟门店及代理商。AOD中微总部按照既定计划在美国本土上市,在更为广阔的资本市场汲取力量,加快公司国际化进程,整合全球资源,开拓新兴国际市场,在中国面向亚太合作战略中独树一帜,以科技创新为引领,彰显中国智造。
张松岩:“低碳节能”
照明消耗约占全球整个电力消耗的20%,降低照明用电是节省能源的最直接也是最重要的途径。LED节能照明比传统照明大幅降低能源消耗,具有环保低碳的明显优势,成为照明领域转型升级的必然趋势。
世界各国对能源供应安全的担忧和应对气候变化的行动,推动了世界范围内可再生能源技术和节能产业的迅速发展,LED产业就是在这种背景下诞生并快速发展的。在当今电能需求与生产日趋失衡的条件下,最有效的途径就是提升能源利用能效,运用新技术,用更少的电能来执行相同的任务或功能。
目前我国每年用于照明的电力约2500亿度,若全部采用LED照明,每年可节电2200亿度,这个数字是三峡电站年发电量的3倍。与传统方案相较,LED照明系统至少可以节省80%的电力,从根源上节约了能源消耗和大幅度降低了二氧化碳排放量。
LED照明行业驶入黄金期
陈怀彤:光污染解决方案
21世纪,解决光污染,是照明技术亟待突破的课题,在现代都市中,大功率气体放电灯、泛光照明、霓虹灯、灯箱广告等光源所产生的光污染,已经对自然环境造成危害。
随着国内节能减排工程的推进,LED照明应运而生,作为节能效果最为明显、耗电量最低的照明产品,LED灯具也逐步被各地列入推广目录并开始逐步替代节能灯。LED照明取代传统照明将是目前最好的解决途径。随着国内LED市场迅速扩容,LED照明行业进入了黄金期。
孙轶卿:LED走向深蓝
据美国Strategies Unlimited公司的统计,LED照明市场正处于替换需求快速增长的“爆发期”,行业趋势已然走向深蓝。
2013年国内照明行业总产值达4700亿元,其中出口达360亿美元。照明产品的出口增幅达商务部制定的商品总体增幅近3倍,引起了商务部的高度重视并约谈了照明行业的相关人士。从产品品类的出口变化上看,固定式灯具去年增长13.2%,可移动式灯具则高达200%的增幅,LED产品的出口也呈逐年上升的趋势。
LED商业照明市场2014年爆发力度惊人。据统计,2014年第一季度我国LED行业总产值达到746.8亿元,同比增长25.9%,行业整体开局表现良好。其中LED路灯招标总额已超过200亿元,部分省市截至目前的招标金额,已经远超2013年全年水平。随着LED技术日趋成熟,产品价格将呈下降趋势,政府推广的成本也会越来越低,包括LED路灯在内的商业照明的高增长可以期待。与此同时,随着Haitz定律的一再被验证,LED照明的发光效率大幅提升,综合成本的降低,将无疑加快取代节能灯的进程,逐渐成为商业及家庭接受的替代光源。随着2014年LED照明将加速替代传统照明,行业将进入爆发式增长期。
肩负起智慧照明变革重任
陆弘亮:尖端科技引领光照变革趋势
LED照明被美国《时代》杂志评为20世纪人类的三大发明之一。最早研制的LED只能发出红色的光,用于电子设备中的指示灯。如今,LED已能发出各种颜色的光束。在我国各大城市,已经到处可见用于装饰和亮化的LED,它已逐步渗透并已经改变我们的生活和工作环境,而高亮度用于照明的LED的出现更具有划时代意义,它将是人类继爱迪生发明白炽灯泡之后最伟大的发明之一。
林军礼:全国首座AOD中微照明体验中心青岛落成
备受业内关注的AOD中微LED照明体验中心在经过了两年多的筹备与策划后,在青岛市市南区福州南路正式落成。
AOD中微光环境体验中心是AOD中微全球领先照明科技和解决方案的重要展示平台与体验中心,价值2700万欧元的300余项技术专利将集中在此展示。同时该中心也是一个创新产品、技术和应用的研究和试验平台。这一平台将强化AOD中微光为客户提供创新解决方案的能力,特别是LED的应用和推广。
这个拥有着世界尖端核心技术的体验中心,完美诠释了从户外到室内的最新照明创新应用以及从光源到灯具,从智能化照明控制到整体照明的解决方案的全面展示,肩负着立足青岛引领全国LED智慧照明变革的重任。
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