目前,中國正處于工業化、城鎮化快速發展的歷史階段,面臨著能源、資源、生存環境的巨大壓力,因此在中國推動節能減排、發展低碳經濟十分必要,同時中國正處于世界后金融危機時代和應對氣候變暖的時代,推動低碳經濟發展面臨著巨大的國際挑戰和前所未有的機遇,本文主要是從投資、市場、政策、技術瓶頸、溝通等方面對LED路燈現狀進行了闡述,并針對一些問題提出了自已的理解和建議。關鍵詞:LED路燈 政策法規 投資市場
隨著城市照明向低碳照明發展,具有安全、節電、長壽命、無二次污染等優點的LED產品應運而生,并向各行業特別是照明行業大力發展,加上“十城萬盞”和國家大力鼓勵新能源開發、節能產品應用政策的推波助瀾,這幾年來照明行業言節能必談LED,一股LED熱席卷全國。下面對目前LED路燈現狀談幾點看法:
一、混亂的LED路燈
1、投資項目的混亂
2009年8月31日,科技部組織的“十城萬盞”半導體照明應用工程正式啟動,目標是,到2011年,21個試點城市面向市政工程應用600萬盞半導體照明產品。2009年10月,國家發改委、科技部等六部委聯合發布的《半導體照明節能產業發展意見》提出明確目標:到2015年,半導體照明節能產業產值年均增長率在30%左右;功能性照明達到20%左右;“十城萬盞”工程描繪的前景給國內外LED相關企業帶來巨大的鼓舞,許多做LED和原來不做LED的企業都撲向了“十城萬盞”這個香餑餑。對地方政府來說,也是一個求之不得的利好,既是政績工程,也是發展光電產業的好點子。隨后多個城市申請做示范城市猶如搶做文明城市,不管當地有沒有LED企業或該城市是否具備基本條件,企圖或臆想以本地區的路燈新建與改造來帶動本地LED產業的發展和崛起,或者以市場來換投資,促進本地經濟的發展。在市場利益的刺激下,目前全國共有4000余家LED生產企業爭食LED市場這個蛋糕,但這些企業并不是都能掌握LED的核心技術,許多企業魚目混珠,加之LED地方標準的不斷涌現而國家生產標準的遲遲不出,導致LED市場的混亂。
想給幾條路路燈做LED工程就能扶持一個企業,甚至于一個產業是太理想化了,LED路燈已被炒作為過度投資、過度競爭的高風險行業。在LED技術尚未成熟的情況下就開始大力倡導,使用是否有所急燥,各地區競相上馬LED生產項目,不知是否將成為下一個產能過剩的光伏產業 。
2、政府政策的混亂
2010年9月22日,新華社報道說,截至目前,我國已在“十城萬盞” 半導體照明應用工程21個試點城市推廣應用160萬盞以上各類LED燈具,年節電超過1.64億度,每度電價按0.6元計算,每年節約電費約9000萬至1億。根據中國市政工程協會城市道路照明專業委員會2010年對全國21個試點城市路燈管理單位的調查,21個試點城市18個單位返回調查數據,安裝LED路燈僅10.57萬盞,景觀照明1.15萬盞,與新華社報導的相差甚遠,F按新華社報道的21個試點城市應用160萬盞LED燈具進行計算,以每套LED路燈與常規綠色光源路燈2000-5000元差價,160萬盞共約多花費56億元(按平均差價3500元計算),需要60年左右才能收回成本,而LED路燈有60年的壽命嗎?這是節能嗎?如果僅僅是為了拉動內需,這幾十億不能用于其他用途嗎?
科技部有條政策:各地政府墊資裝燈,待科技部驗收合格后再予以補貼,但政府的文件遲遲未下發,因此在LED路燈是否大規模推廣應用的問題上,不同地區或城市表現出不同的觀點,抱謹慎態度的城市采取小規模、小范圍在一兩條道路上進行試點、試用并進行評估。由于受某些媒體的夸大報道,有些城市則對LED路燈用于道路照明持樂觀態度,在城市內大規模進行新建道路安裝LED路燈,并對原采用其他光源的道路進行換裝。試點城市不同的政府態度和相關政策,更導致了其他城市的彷徨。
3、市場的混亂
由于目前LED路燈的價格過于昂貴,無法在市場中生存,而政府因扶持產業和節能減排的需要大力推廣,因此目前LED主要做政府訂單的,而LED路燈在一定程度是全是政府投資,(民用實在是太貴了,沒有政府補貼,估計大多數人都不會用LED燈,誰見過私營企業、外資企業、個體老板在自已廠內安裝過LED路燈的?或是普通老百姓家里自己花錢用LED照明?)因此,一些LED路燈大企業主要精力用在搞好政府關系,四面八方找人,千方百計進入政府各種采購目錄,而不是面向市場,在性價比上下功夫,不在散熱、延緩光衰、配光上精益求精。目前,LED路燈每瓦的成本約20元左右,而政府工程的價格一般為40元左右,如此厚待和呵護,更是阻礙了企業的進取。而LED路燈市場的主要使用者和維護者---路燈管理部門基本上也屬于政府部門或屬于其管轄,更是加深了企業對政府的依賴,找“市場不如找市長” “能說動官老爺就是你的本事”已成現在LED路燈工程中一個普遍現象。而大部分路燈管理部門因被上級政府部門所強制要求上LED路燈,也使其對相關LED生產商及其產品產生了很大的抵制情緒,夸大了LED路燈的缺陷和不足。由于基本是政府買單的政府市場,結算方式多種多樣,合同能源管理方法由于種種原因難以善始善終地執行,大部分地區和城市因資金不足,不及時支付工程費用……,再加上雖然LED應用技術尚未完全成熟,但各同行間低價競爭卻已開始,這些都進一步加深了市場的混亂。
二、浮燥的LED路燈
1、節電率的夸大
120WLED路燈能代替250W高壓鈉燈,甚至于代替400W鈉燈,節電50%,甚至80%。這是許多生產企業在進行LED路燈推廣時的宣傳,這也許在多年后LED光效達到200lm/W以上時有可能達到,但不是現在,以今天LED100lm/W來計算,120W也就12000lm,而高光效的250W高壓鈉燈已超過30000lm,即使按有效光通量鈉燈折半計算,也有15000lm遠大于LED的的光通量。而通過工程實例來看,120WLED路燈在主干道瀝清路面的初始平均照度只有13lx,而250W高壓鈉燈初始平均照度超過25lx,不在同一照度水平上的節電沒有可比性,
2、明暗視覺的忽悠
在LED進入路燈應用的熱潮中,許多LED廠家為了打開市場,打出人眼視覺特性的招牌,以“科學”的理論來論證LED路燈要優于高壓鈉燈,就是用人眼的明視覺和暗視覺特性來解釋LED比鈉燈要亮,他們講對于相同的光譜分布,明視覺與暗視覺條件下的亮度存在明顯的差異,LED燈暗視覺的亮度是明視覺的2.35倍,而鈉燈暗視覺的亮度是明視覺的0.94倍。通常光學儀器以明視覺條件下感光,而路燈是用于夜間照明的,是屬于暗視覺條件,所以用普通光學儀器測試的數據要進行修正,LED路燈的修正系數(S/P)為2.35,而鈉燈為0.94,所以在同等照度條件下,LED路燈比高壓鈉燈亮2.5倍,要達到與鈉燈同等照度,LED路燈的照度僅需鈉燈的40%就足夠了,這也是LED路燈節能的重要方面。
這些理論忽悠了很多人,事實上呢?明視覺是正常人眼適應亮度高于幾個坎德拉每平米時(一般取2-3,有的標準取10),主要由人眼錐體細胞獲得的視覺;暗視覺是正常人眼適應亮度低于百分之幾坎德拉每平米時(一般取低于0.001),主要由人眼桿體細胞獲得的視覺;間于中間的光刺激的感覺即眼睛適應亮度介于明視覺和暗視覺適應亮度范圍之間時,由視網膜的錐細胞和桿細胞同時起作用的視覺為中間視覺。S/P僅是表示光源的一個屬性而已,其值僅在周圍環境的亮度值處于暗視覺亮度時才會出現,而不是所有處于中間視覺條件下的都需要進行S/P修正,即使要修正也不會有S/P那么大。根據我國道路照明設計標準CJJ45-2006規定,機動車交通道路很小平均亮度值0.5(支路)、很高平均亮度值2(快速路、主干道或重要道路)可知,道路路面的平均亮度處于人眼中間視覺范圍,而且是處于非?拷饕曈X的一段,與明視覺處于同一數量級,遠離暗視覺,從一般規律性的觀點出發,道路照明處于靠近明視覺的一端,它所表現出的性狀必然接近于明視覺的特性而遠離暗視覺的特性,由此可見,道路照明亮度段處于中間視覺范圍內,就算有點修正系數,但數值上也是有限,即便是處于亮度很低的支路(0.5)時,也絕不可能達到適應暗視覺亮度時的S/P的地步,CIE 的一個TC1-58小組的工作已證實了這一點。
3、理論的長壽命,實際的短壽命
LED光源有人稱它為長壽燈,意為永不熄滅的燈。固體冷光源,環氧樹脂封裝,燈體內也沒有松動的部分,不存在燈絲發光易燒、熱沉積、光衰等缺點,理論上使用壽命可達5萬到10萬小時,意味著每年工作4150個小時,可以有12-24年免維護的理論保障。比傳統光源壽命長5-10倍。LED的一大優勢就是其較長的壽命,可以免維護或減少維護量,這也是廠家推銷的一個重點、政府重視的一個重要原因。但實際上,LED芯片的壽命很長,并不能表示LED光源或LED系統的壽命很長,除散熱原因外,其中很大的原因集中在其電子元器件上,大多驅動電源因其所使用的電子元器件壽命而使其整體壽命不到20000小時。一些生產企業宣稱自己的產品壽命長達5萬小時、10萬小時,但產品質量到底如何,我們無法把握,因為從LED路燈開始推廣使用,不過5、6年時間,見過5、6年還在工作的高壓鈉燈,可誰見過5、6年前安裝的LED路燈還在正常工作,誰見過全壽命周期的LED路燈!
三、瓶頸的LED路燈:
1、散熱和光衰問題
大功率LED光源本身的散熱還有技術瓶頸;大功率LED光源和大功率LED驅動IC本身的物理散熱技術還有待進一步改進,這方面的文章太多,不再啰嗦。關于延緩光衰的問題,造成光衰的因素有很多,有散熱問題,有內部結構問題,也有電壓等內外部環境的問題,散熱問題應是LED燈光衰的根源,不解決散熱,也就沒有根本解決光衰
2、驅動電源壽命問題
LED驅動電源不穩定是行業共識,正在拖LED照明生產企業后腿,因為驅動電源是LED路燈的重要部件,其故障將導致整燈的失效。由于戶外工作的惡劣環境,其中電源部分元器件的壽命成為驅動電源甚至整個路燈的壽命瓶頸。以電解電容為例,電解電容只有15000小時平均壽命,遠低于LED所謂的50000小時,不解決電解電容等電子元器件的壽命問題或另起爐灶,驅動電源壽命不可能超過鈉燈鎮流器的國家標稱壽命,將永遠成為LED路燈系統的一個短柄。
3、LED照明標準尚不統一,特別是生產標準
與其它光源(如高壓鈉燈、節能燈)有統一的技術標準,燈具、光源、電器方面通用性強,不同廠家之間的產品可以相互通用相比,LED路燈在產品規格方面缺少統一的技術標準,廠標、市標、省標各行其道,每個廠家按自己的廠方標準生產自己的產品,相互間難以通用。我們測試了數條路的LED路燈,其LED顆粒的排列方式就有串聯、并聯、串并相結合及交叉連接等多種形式,而且每款燈具所使用的LED顆粒數量和單顆功率也不同。從各個廠商提供的燈具圖冊或產品說明上,也可得知,不同LED燈具使用的LED顆粒數量有數十種之多。再加上各種規格的驅動電源,如果要大面積使用LED燈具將給路燈管理部門維護材料的準備帶來極大的壓力并造成極大的浪費。
四、被愚弄的LED路燈
LED路燈在國內如火如荼的大干快上,電視、報紙、網絡、雜志等一切的宣傳手段多方面發動,仿佛只有中國人知道LED是個好東西,只要用了LED就能節能,就能減排,就能完成溫總理所承諾的節能目標,照明界的節能希望就全在LED身上,可在國外,特別是發達國家(小日本、西歐、老美)有多少在使用LED燈作為城市道路或交通公路的功能性照明主光源?沒有,即使有也只有很少一部分作試驗用。他們也在室外使用LED,但那是用于景觀照明、庭院照明或裝飾性照明,我國是出口了許多LED路燈,大多數是草坪燈、庭院燈,如果有LED道路燈也大多是出口一些亞非拉等第三世界國家。發達國家將中國當成他們LED新技術的試驗田,是他們技術投入的成本、利潤回收地,而我們只能試種,卻得不到技術,很多是把試種的一小部分成果再讓一些亞非拉國家分擔一點,如是而以。
建議1、節能要統籌、全盤地考慮
節能實際上包括兩個方面:很大限度地減少地球資源的浪費、拓展新型可再生能源的利用空間。在采用任何一種新技術、新能源時,必須考慮能源使用與環境保護之間的關系,才能體現真正的節能,僅僅簡單、片面地以能源的產出或者運行費用作為節能的衡量標志,看運行的一次能耗形式,不考慮這種能耗形式在制造以及轉換過程的能耗情況;不考慮能源使用以后,維護環境、處理廢棄料等相關事宜,不給子孫后代預留余地,就會從根本上違背了綠色節能的初衷。
全球能源是一個大系統。我們追求節能廣義上是節約全人類的總資源,狹義上說是在節約中國的總資源。因此在節能的過程中,應當樹立綠色、 、周期節能的理念,實現真正的節能減排。
對于LED路燈來講,省電不能只限于表面現象,節能要從整體、系統、多方面地來看待,如果在其壽命周期內,在滿足相關規范要求的前提下,其節約的能源(電費和相關人工、機械費可折合成相關能量)要超過制造其所消耗的能量,才是真正的節能,如果達不到只能是表面節能或與其講是不節能。
2、標準與模塊化
國家質量監督檢驗檢疫總局、國家標準化管理委員會于2008年、2009年和2010年相繼頒發了GB19651.3、GB24819、GB19510.14等4項有關LED燈的強制性國家標準和GB/T24823、GB/T24824等7項有關LED燈的推薦性國家標準。這些標準為LED光源的規范生產和安全認證提供了有力的依據。目前,全國數千家生產LED燈的企業,有不少都不是專業生產半導體的企業,他們根本沒有固體半導體的專業知識,對國家標準的應用無從著手,生產的LED路燈靠拼裝而成,從目前在路燈行業已安裝的LED路燈應用情況看,根本達不到國家標準的要求,這也是阻礙了LED路燈發展的主要因素之一。另外很多專家認為LED路燈,很終會選擇模塊化安裝及維修。 LED路燈的發展很終版本,就是發展成為模塊化,光源、電氣等之間全部是按照插接進行更換。但這里要說,模塊化安裝及維修不能到很終才是選擇,國家要從現在開始立即制定LED路燈的模塊化標準,以減少LED路燈發展的阻力,減少不必要的損失。
3、溝通與理解
絕大部分路燈維護部門對LED路燈不信任、排斥性較強,主要原因不外三個:1、LED路燈技術的不成熟,2、路燈維護部門對LED路燈技術的不了解,3、通過上級政府對路燈建設或維護部門施壓,導致的抵觸情緒。第1個原因,正在逐步攻克,第2、3個原因,各企業加強與路燈部門的聯系,畢竟LED路燈以后將由他們來維護,當然路燈部門也需及時跟蹤LED的很新發展,為其健康發展多提一些建議,減少對高新技術的畏難心理,迎接新一代光源的到來。
4、對于現階段的LED路燈,建議在政府扶持基礎上,各生產企業加強核心技術的研發,降低成本,同時要在模塊化、通用性上下功夫,在市場方面多把目光投向景觀照明、室內照明,以其所得利潤來保證技術研發,而不能只寄希望于政府扶持,單靠政府的投入要形成一個健全的市場是很困難的;對于LED路燈,建議在小范圍內試用,因為道路環境與試驗室有著本質區別,另外也可減少不成功所帶來的負面影響。
5、在LED路燈推廣過程中,要根據LED技術的發展階段,適時地在適當領域推廣應用,不能操之過急,更不能一擁而上,特別是在功能性道路照明中,由于LED在技術上尚未成熟,更應該以試用的方式,以試用、慎用、緩用的態度不定期推進,這樣才能促進LED路燈的良性發展。
LED路燈替換高壓鈉燈,是今后道路照明的必然趨勢。但不是現在,也不可能是近3、5年,而是達到客觀要求未來的某一天。對于LED路燈來講,在LED技術尚未完全成熟的時候,就開始大力倡導使用,顯然操之過急,政府和路燈建設管理部門應本著摸著石頭過河,慎用、試用、緩用的態度,扶持產業,但要減少損失,利國利民利政府。而對于LED路燈生產廠商,應從景觀照明、室內照明、應急照明、商業照明和交通信號燈入手,利用其所得利潤資金加上政府的扶持,對道路照明用LED路燈進行攻關,解決其存在的一系列問題,發展自已,造福社會。只有認識存在的問題。解決好問題,才能使LED產業發展更加健康,LED產品才能更適應實際的需要。