云阳县LED路灯改造工程可行性报告.docx
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云阳县LED路灯改造工程可行性报告
云阳县LED路灯改造工程可行性报告
云阳县LED路灯改造工程可行性报告
一、前言
在当今能源紧缺的现状下，在环保节能已经成为一种共识的背景中，在国家大力倡导并高度重视LED事业发展的情况下，大功率LED以其节能、长寿命、环保无污染等各种优点。
在全国各地特别是以大连、深圳为代表的五大光电产业基地为代表的示范地区都取得了如火如荼的发展。
二、LED路灯介绍
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，高压钠灯整体上光效低的缺点造成了能源的巨大浪费，因此，开发新型高效、节能、寿命长、显色指数高、环保的路灯对城市照明节能具有十分重要的意义。
大功率LED路灯与常规高压钠灯路灯不同的是，大功率LED路灯的光源采用低压直流供电、由GaN基功率型蓝光LED与黄色荧光粉合成的高效白光二极管，具有高效、安全、节能、环保、寿命长、响应速度快、显色指数高等独特优点，可广泛应用于城市道路照明。
发光二极管（LightEmittingDiode,简写为LED）是基于半导体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。
与传统路灯照明相比，LED路灯具有以下优点：
1、LED路灯本身的特性——光的单向性，没有光的漫射，保证光照效率；
2、LED路灯有独特的二次光学设计，将LED路灯的光照射到所需照明的区域，进一步提高了光照效率，以达到节能目的；
3、LED的光源效率目前已达100lm/W，而且还有很大的发展空间，理论值达250lm/W。
而高压钠灯的发光效率是随功率增加才有所增加，因此，总体光效LED路灯比高压钠灯强；
4、LED路灯的光显色性比高压钠灯高许多，高压钠灯显色指数只有23左右，而LED路灯显色指数达到75以上，从视觉心理角度考虑，达到同等亮度，LED路灯的光照度平均可以比高压钠灯降低20%以上，（参照英国道理照明标准）；
5、LED路灯的光衰小，一年的光衰不到3%，使用10年仍达到道路使用照度要求，而高压钠灯光衰大，一年左右已经下降30%以上，因此，LED路灯在使用功率的设计上可以比高压钠灯低；
6、LED路灯有自动控制节能装置,能实现在满足不同时段照明要求情况下最大可能的降低功率，节省电能；
7、LED是低压器件，驱动单颗LED的电压为安全电压，系列产品单颗LED功率都为1瓦，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所（例如：
路灯照明、厂矿照明、汽车照明、民用照明等）；
8、每个单元LED小片只有很小体积，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境。
9、寿命长：
能使用5万小时以上，提供三年的质量保证。
10、光效高：
采用≥100LM以上的芯片，相对于传统高压钠灯能节能75%以上。
11、安装简便：
无需加埋电缆无需整流器等，直接将路灯灯头安装于灯杆接上或者将光源嵌套原有灯壳。
12、散热控制出色：
夏天温度控制在45度左右，并采用被动散热方式。
13、质量可靠：
电路电源全部采用高质量元器件，每颗LED都有单独过流保护，无需担心损坏。
14、光色均匀：
不加透镜，不以提高亮度而牺牲均匀光色，从而保证无光圈光色均匀。
综合上述原理，大功率LED路灯的节能效果显著，代替高压钠灯可节电60%以上。
维护成本低：
相对于传统路灯，LED路灯维护成本极低，经过比较，不到2年即可收回全部投入成本。
目前，LED照明技术日趋成熟，大功率LED光源功效已经达到80lm/W以上，这使得城市路灯照明节能改造成为可能。
LED路灯，特别是大功率LED路灯，正以迅猛的速度冲击传统的路灯市场。
大功率LED路灯顾名思义是功率大于30瓦以上，采用新型LED半导体光源的路灯。
目前LED路灯的标准一般是路面照度均匀度（uniformityofroadsurfaceilluminance）的平均照度0.48。
光斑比值1：
2，符合道路照度。
（实际1/2中心光斑达到25LUX,1/4中心光强达到15LUX，16米远的最低光强4LUX，重叠光强约6LUX。
目前市场路灯透镜材料为改良光学材料，透过率≥93％，耐温-38－+90度，抗UV紫外线`黄化率30000小时无变化等特点。
它在新型城市照明中有非常好的应用前景。
对深度的调光，且颜色和其他特性不会因调光而变化。
太阳能LED路灯就是指采用太阳能硅板为供应电源的LED路灯。
目前LED路灯的标准一般是：
1.光的转化率17%，（每平方太阳能量为1000W，实际利用效率为170W）
2.目前市场路灯透镜材料为改良光学材料，透过率≥93％，耐温-38－+90度。
3.LED路灯透镜，主要用于LED路灯的透镜，光斑为矩形，材料是PMMA光学材料，透过率≥93％，耐温-38－+90度，抗UV紫外线`黄化率30000小时无变化等，
4.路面照度均匀度（uniformityofroadsurfaceilluminance）的平均照度0.48。
光斑比值1：
2
5.符合道路照度。
（实际1/2中心光斑达到25LUX,1/4中心光强达到15LUX，16米远的最低光强4LUX，重叠光强约6LUX。
6.它在新型城市照明中有非常好的应用前景。
对深度的调光，且颜色和其他特性不会因调光而变化。
7.适应湿度：
≤95％
8.品质保证：
2年
尽管LED路灯的发展速度迅猛，但led路灯的标准却相对滞后。
在全球范围内，LED的路灯标准也不是都没有，像LED路灯的欧洲标准现在就有。
事实上，各地区对LED路灯的标准，在指标上不尽相同，我们所做的LED路灯要在标准上符合销售区的要求，因此投标LED路灯工程要深入研究当地的LED路灯标准，只有这样才会在激裂的市场竞争中占有一席之地。
三、LED路灯和普通路灯成本对比
以30盏普通钠灯、30盏LED灯计算名称
灯泡瓦数
平均每天用电时间
用电量
电费单价
金额（365天计算）
普通路灯
250瓦
10小时
2.5度
0.782元/度
1.95元/天*365=713.575元Led路灯
50瓦
10小时
0.5度
0.782元/度
0.391/天*365=142.715元
30盏路灯
普通路灯全年电费为：
713.575元/盏*30盏=21407.25元
LED路灯全年电费为：
142.715元/盏*30盏=4281.45元
成本造价（按30台路灯计算）
普通路灯造价：
序号名
称规
格数量
单价金额（元）
金额（元）
备注
1飞利浦灯泡
250W
30只
400元/盏
12000
9000小时
2灯罩行星型
30只
175元/盏
5250
铝压铸
3灯杆
8米
30支
1200元/盏
36000
镀锌喷塑
4电缆四芯同缆
25m
2800米
65元/米
182000
单价供参考
5时间控制柜
1台
6000元/台
6000
单价供参考
6其他配件
30盏
50元/盏
1500
单价供参考
7人工费
30盏
100元/盏
3000
单价供参考
8机械费
30盏
80元/盏
2400
单价供参考
9基础水泥制作费
30盏
150元/盏
4500
单价供参考
10人工挖电缆沟费
800米
20元/米
16000
单价供参考
11管理费
10%
12税收小票
13增值税票
合计
295515
LED路灯造价：
序号名
称规
格数量
单价金额（元）
金额（元）
备注
1LED路灯灯芯
60W
30只
1300元/盏
39000
100000小时
2灯罩行星型
30只
350元/盏
10500
铝压铸
3灯杆
8米
30支
1200元/盏
36000
镀锌喷塑
4电缆三芯同缆
16m
2800米
36元/米
100800
单价供参考
5时间控制柜
1台
4000元/台
4000
单价供参考
6其他配件
30盏
50元/盏
1500
单价供参考
7人工费
30盏
100元/盏
3000
单价供参考8机械费
30盏
80元/盏
2400
单价供参考
9基础水泥制作费
30盏
150元/盏
4500
单价供参考
10人工挖电缆沟费
800米
13元/米
10400
单价供参考
11管理费
10%
12税收小票
13增值税票
合计
233310
后期维护费用造价（3年为一期）
普通路灯：
每三年更换一次灯泡造价
12000元/次*1次=12000元
LED路灯：
只有维护费用1000元/年*3年=3000元
四、性能对比
4.1LED路灯与高压钠灯的测试参数对比
LED光源目前主要应用在指示灯、信号灯、显示屏、景观照明等领域，作为道路照明应用还是一个新的课题。
以下列举几款LED路灯在实际应用中的测试数据：
LED路灯与高压钠灯的参数对比表类别
参数
LED路灯
高压钠灯（150W）
光通量
63W：
5500lm
75W：
9000lm
150W：
15000lm
18000lm
色温
5000-6500K
<2000K
显色性
大于80
23左右
光效
90-120
100-130
寿命
平均100000小时
20000小时
启动时间
<1秒
>10分钟
从表中可以看出,63W和75WLED路灯光通量小于150W高压钠灯，从现场肉眼感官效果来看，63W和75WLED路灯照明效果虽略低于150W高压钠灯，但因为LED路灯显色性好，视觉感受更为舒适。
4.2对LED与高压钠灯实地安装照度测量
我们在同一条道路上安装了63W、75W、150WLED路灯和150W高压钠灯，和在150W高压钠灯和LED灯光照射下拍摄的显色性进行比较，LED明显比钠灯的显色性好。
LED灯具一（63W）、灯具二（75W）、灯具三（150W）安装高度为7米、灯臂悬挑1米、仰角15度。
灯间距28米、道路车行道宽8米，测试点之间距离为2米，测量照度时是单灯左右各14米进行测量，电源电压220V。
三组灯测量除功率不同外，其余条件完全相同。
LED灯具现场测量数据光源规格
LED灯具一（63W）
LED灯具二（75W）
LED灯具三（150W）最小照度Emin（Lx）
1.6
1.0
0.9
最大照度Emax（Lx）
24.6
58
141.2
平均照度Eave（Lx）
10
12.9
29.6
均匀度Emin/Eave
0.16
0.08
0.03
LED灯具四（63W）和高压钠灯（150W）安装高度7米、灯臂悬挑1米、仰角15度；（63W）灯间距23米，高压钠灯为32米；（63W）灯道路车行道8米、高压钠灯为10米；照度测量是在两灯之间（28米）进行测量，电源电压220V。
LED灯具和高压钠灯现场测量数据光源规格
LED灯具四（63W）
高压钠灯（150W）
最小照度Emin（lx）
4.9
7
最大照度Emax（lx）
24.6
30
平均照度Eave（lx）
11
21
均匀度Emin/Eave
0.45
0.33
灯具四能满足《城市道路照明设计标准》的要求，随着目前大功率LED灯技术的成熟，在主干道上使用LED灯具已经不是越不可及的事。
4.3LED路灯与高压钠灯比较结论
LED灯具与高压钠灯比较的优势
LED灯具显色性高于高压钠灯，能够创造更为舒适的视觉环境，从而提升驾驶安全、行走安全和社会安全。
LED灯不含汞、钠等有害元素，不会对环境造成污染。
LED灯发光效率高，测试中63W的灯具即可满足《城市道路照明设计标准》中城市支路标准，从而减少耗电量，节省能源。
LED灯具使用寿命长，可以节省维护成本。
4.4LED路灯应用结论
经济效益：
以现在的灯具价格计算，其投资成本和运行成本总和远远高于高压钠灯。
社会效益：
从环境方面考虑，LED灯具发光效率高，不含汞、钠有害元素，不会对环境造成污染，是更符合绿色照明的产品，具有良好的社会效应。
应用范围:
LED光源在道路照明应用中由于受到均匀度和无大功率光源的限制，以现在LED路灯的技术水平，无法在主干路等重要路段应用，只适宜在城市支路的低杆照明使用，如小区内部道路，由于路灯数量大，维护不便，使用LED路灯可以大大减少维护量，且由于其显色性高，能为小区营造出更舒适的视觉环境。
五、重庆市对LED路灯的政策
重庆市科委吴淑皇同志在回答记者提问时回答到：
““十城万盏”半导体照明（LED）应用工程是科技部继实施国家“十城千辆”节能与新能源汽车工程后，以推进科技创新促进节能减排、拉动内需的重要举措，旨在通过国家财政补贴方式鼓励、引导有条件的大中城市大规模应用LED照明技术及产品，以此引导节能环保照明消费理念的更新，提升LED照明应用技术集成创新水平，加快我国LED照明产业发展，力争到2010年实现1000亿元产值规模。
近年来，我委高度重视LED技术开发及其产业化发展，通过科技战线的不懈努力，我市在推动LED景观照明科技和产业发展中取得了显著成绩，在LED功能照明相关领域（隧道、医疗）所确立的国内领先地位，成功入选国家“十城万盏”半导体照明应用工程试点城市。
为此，我市制订了“十城万盏”半导体照明应用工程的总体目标，即到2011年，在高速公路隧道、市政道路、工业园区标准厂房、地下停车场等领域大规模应用5万盏左右的LED功能照明灯具；探索建立“以应用促创新，以创新促发展，以发展促招商”的科技研发与成果转化体系，吸引5－10家国内外知名的LED研发生产型企业落户我市，壮大产业集群，完善产业链条；攻克并掌握LED光学设计、散热等关键核心技术，培育一批技术成熟度高、附加值高、市场占有率高的品牌产品，产业规模实现翻番，达到8亿元。
重庆是一个开放的城市，我们积极贯彻落实国家创新战略，欢迎符合重庆发展需要、在国际国内有影响的高技术创新项目来渝落户发展。
目前，我市“十城万盏”半导体示范应用的实施方案尚在修改完善中，完稿后我们将适时发布。
我们将竭力为“十城万盏”半导体照明应用工程创造一个公平竞争的环境，对示范建设内容不指定LED灯的品牌，将制定相关标准确保示范工程顺利实施。
”可见重庆市对LED产业的支持和扶持。
六、云阳县县情
云阳县地处三峡库区，总人口124.12万人，其中非农业人口10.5万人，属于重庆市农业大县。
经济并不发达，2005年全县GDP36.30亿元（数据来源于中国宏观数据挖掘分析系统），全县市政路灯用电电费达到每年180万。
通过LED路灯改造，我们可以为全县每年节约市政电费140万。
云阳县电网薄弱等级低，还没有110kv及以上线路，自身调节能力不足，县域电网可靠性较差，很多乡镇还存在电力不足，LED灯的用电量小，可以在一定程度上缓解电力不足的情况。
按LED路灯2000元/个（含灯芯、控制电路等），全县1000个路灯计算，改造投入费用2,000,000元，每年节约电费1,400,000，一年半即可收回投资成本。
LED路灯的使用寿命长达10年，且后期维护费用极低，10年可为全县节约路灯电费一千四百万元，除去投资成本二百万元，可节约电费一千二百万元。
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