湖南省各級政府及當(dāng)?shù)芈窡羲茌牭某青l(xiāng)道路路燈總數(shù)在300萬盞以上，其絕大部分燈具的光源仍然是普通高壓鈉燈+電感鎮(zhèn)流器組合，因此多消耗50%左右的電能?？筛潘愠雒磕旮骷壵?cái)政開支用于路燈電費(fèi)加上維護(hù)維修費(fèi)用，高達(dá)數(shù)百億元。由此，在全力建設(shè)兩型社會(huì)的湖南省，對城鄉(xiāng)道路路燈的節(jié)能技改就成為了社會(huì)生活中的一件大事。
2012年9月，湖南省政府辦公廳發(fā)布的《湖南省市政綠色照明改造工程實(shí)施方案》提出，到2017年，湖南全省縣以上城鎮(zhèn)都要完成市政綠色照明改造，并在全省規(guī)劃節(jié)電改造100萬盞市政管理道路路燈，全省城鎮(zhèn)照明綜合節(jié)電率要實(shí)現(xiàn)40%以上的目標(biāo)?！斗桨浮诽岢?，在節(jié)能燈具改造方面，推廣應(yīng)用LED節(jié)能燈、高效高壓鈉燈、陶瓷金鹵燈。
近期，湖南省會(huì)長沙市政府也發(fā)布消息，即將啟動(dòng)對長沙市道路5萬盞路燈進(jìn)行節(jié)能技改。
現(xiàn)在可以達(dá)到湖南省政府文件要求，用于路燈節(jié)能改造的光源，主要有新一代高效高壓鈉燈、稀土陶瓷金鹵燈和LED光源。這三類光源究竟哪一類光源既節(jié)電率高，又照明質(zhì)量好，而且價(jià)廉物美性價(jià)比高，最適合湖南地區(qū)的路燈節(jié)能技改?
LED光源：
LED燈是近年興起的新型半導(dǎo)體材料光源，LED就是發(fā)光二極管。LED產(chǎn)品的知識產(chǎn)權(quán)主要在美國，發(fā)光芯片的產(chǎn)能主要在臺(tái)灣。
LED發(fā)光二極管主要由PN結(jié)芯片、電極和光學(xué)系統(tǒng)組成。LED燈發(fā)光是點(diǎn)光源(其它光源為面光源)，其發(fā)光效率較高，色溫也高，目前用于室內(nèi)4米以下空間照明已經(jīng)較為普及。但由于LED芯片物理特性導(dǎo)致其對溫度敏感，隨著溫升而光效下降，容易光衰;且其照度不均勻，色溫高而光穿透效果差，并產(chǎn)生較嚴(yán)重眩光(光污染)，因此不適合多雨多霧多霾地域的道路照明，也不利于夜間交通安全;LED路燈比較現(xiàn)有的高壓鈉燈+電感鎮(zhèn)流器組合，實(shí)際節(jié)電率在50%左右;LED路燈價(jià)格較昂貴，每盞燈價(jià)位在3200元~7500元之間，質(zhì)量較好的品牌高達(dá)萬元;大部分LED燈為整體模塊封裝，維修與更換不便;迄今LED路燈還沒有超過四年的穩(wěn)定運(yùn)行記錄。上述問題致使各地路燈管理部門大都不愿使用LED光源路燈。
2014年4月15日，在江蘇揚(yáng)州的高郵市舉行國家級2014(第十屆)中國道路照明論壇上，中國建筑科學(xué)研究院光環(huán)境與照明研究中心王書曉高工在大會(huì)主題報(bào)告中指出，他受權(quán)領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)對全國10條采用LED光源照明的城市主干道和19條采用LED光源照明的次干道進(jìn)行了長達(dá)18個(gè)月的持續(xù)跟蹤監(jiān)測。監(jiān)測結(jié)論是：主干道采用LED光源的合格率只有10%，次干道合格率只有5%!
報(bào)告中列舉了一系列有關(guān)LED路燈照明質(zhì)量的重要監(jiān)測數(shù)據(jù)，如平均照度E：79.3%(比國家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)少20%);道路亮度縱向均勻度：75.9%(如果夜間道路亮度均勻度不夠，容易導(dǎo)致駕駛員的視覺疲勞和駕駛疲勞而引發(fā)交通事故。較差。);眩光閾值增量：96.6%(即光污染增量，屬于重度光污染，夜間駕駛風(fēng)險(xiǎn)高)等。
報(bào)告還指出，通過一年半的持續(xù)跟蹤檢測，這些LED燈具在一年半后的光衰率平均為15%，最差的為30%以上，個(gè)別LED光源使用一個(gè)季度就光衰30%!LED光源產(chǎn)品的光通量維持率均低于實(shí)驗(yàn)室預(yù)測值，LED光源(包括多個(gè)名牌產(chǎn)品)的質(zhì)量不穩(wěn)定，存在巨大差異。
2015年4月2日在廣東中山市小攬舉行2015(第十一屆)全國路燈論壇上，上海時(shí)代之光照明電器檢測有限公司質(zhì)檢中心關(guān)于LED路燈的報(bào)告再次證明：LED路燈在光通量，均勻度，光穿透率，眩光度等指標(biāo)上，50W以下稍好，90W以上均難達(dá)標(biāo)。
這也印證了臺(tái)灣道路照明基本不使用50W以上LED光源的現(xiàn)狀。
2014年6月筆者專程赴臺(tái)灣考察臺(tái)灣路燈光源使用情況。在臺(tái)北市、新北市和花蓮縣，看到主干道(4~6車道)的路燈幾乎全部是高壓鈉燈，少數(shù)是金鹵燈，目測其燈功率為250W和400W兩種，沒有看到采用LED路燈。但在臺(tái)北市很多小街小巷(2米~4米寬)里，其路燈桿高4~5米，間距約20米，大都安裝為50芯(1W燈芯，5芯X10排)的LED燈，即燈功率為50W，因?yàn)楣庠次恢玫?4米左右)，因此照度偏大，眩光度也很大。
據(jù)當(dāng)?shù)匾晃粯I(yè)內(nèi)人士告知，LED路燈光源的雨霧穿透率和眩光度這兩項(xiàng)指標(biāo)肯定通不過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，因此臺(tái)灣城區(qū)道路路燈工程的甲方、乙方、設(shè)計(jì)方和監(jiān)理方均不敢違規(guī)，不敢在主干道上采用LED光源。假如車輛駕駛員中因?yàn)槁窡綮拍炕蛴觎F天看不清路面而發(fā)生車禍，起訴政府的責(zé)任，政府會(huì)賠死。
陶瓷金鹵燈、高效高壓鈉燈光源和電子鎮(zhèn)流器
高壓鈉燈已經(jīng)使用于城鄉(xiāng)道路照明20年以上，陶瓷金鹵燈也廣泛使用十多年，其知識產(chǎn)權(quán)和主要產(chǎn)能均在中國大陸。高壓鈉燈和陶瓷金鹵燈均為綠色光源，它們具有發(fā)光效率高、耗電少、壽命長、透霧能力強(qiáng)和不誘蟲等優(yōu)點(diǎn)。目前全球各國的城市道路、高速公路、機(jī)場、碼頭、船塢、車站、廣場、街道交匯處、工礦企業(yè)及植物栽培均是絕大部分均采用高壓鈉燈或陶瓷金鹵燈。但多年來其配套的傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器耗電大，輸出不穩(wěn)定，影響了其照明效果。
近年推出與高壓鈉燈和陶瓷金鹵燈配套的電子鎮(zhèn)流器，其知識產(chǎn)權(quán)、產(chǎn)能和關(guān)鍵技術(shù)均在中國大陸，例如位于長沙高新區(qū)的湖南星聯(lián)頂晟電子科技有限公司(www.ee1168.com)研發(fā)生產(chǎn)的XLDS系列電子鎮(zhèn)流器，自有中國國家專利，技術(shù)世界領(lǐng)先，是實(shí)施照明節(jié)電的關(guān)鍵產(chǎn)品之一，它具有功耗低、效率高、自動(dòng)穩(wěn)壓、體積小、重量輕、功率因數(shù)高、節(jié)電效果顯著、可以通過內(nèi)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)距離測控，也可自動(dòng)調(diào)光等優(yōu)點(diǎn)。
同時(shí)，中國幾家主要光源廠家自主研發(fā)的新一代高效高壓鈉燈和稀土陶瓷金鹵燈已經(jīng)供應(yīng)市場。
新一代高效高壓鈉燈光效高，可達(dá)80~1401m/W，比現(xiàn)有高壓鈉燈提高光效15%;啟動(dòng)快，只需約45秒，比普通高壓鈉燈啟動(dòng)快80%，且工作壽命可達(dá)25000小時(shí)。
稀土陶瓷瓷金鹵燈，其高光效高(85～140lm/w)，壽命長(25000h)，顯色性優(yōu)秀(Ra85～95)，結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。因此陶瓷金鹵燈發(fā)展快，用途越來越廣。
因此，新一代高效高壓鈉燈或稀土陶瓷金鹵燈+XLDS電子鎮(zhèn)流器的組合，不須更換燈具，其有功節(jié)電率高于50%，綜合節(jié)電率可達(dá)60%以上(高于LED光源的實(shí)際節(jié)電率)，無功損耗減少95%，每盞燈的改造成本不到LED燈的一半，而各項(xiàng)關(guān)鍵照明質(zhì)量均優(yōu)于LED光源，還可以實(shí)現(xiàn)路燈網(wǎng)路的遠(yuǎn)距離測控或自適應(yīng)調(diào)控?？梢哉f新一代高效高壓鈉燈或稀土陶瓷金鹵燈+XLDS電子鎮(zhèn)流器的組合，是現(xiàn)在用于路燈節(jié)能技改的照明質(zhì)量最好，節(jié)能效果最優(yōu)，成本最低，性價(jià)比最高的更新?lián)Q代產(chǎn)品。
三種光源的使用效果分析、比較
(1)、高效高壓鈉燈的色溫(Tcp)為2100K左右，為黃白暖色，是雨霧穿透率最高的色溫，所以全世界各國的道路照明幾乎全都是采用高壓鈉燈。但鈉燈顯色指數(shù)(Ra)只有23~25，顯色性偏低;
(2)、陶瓷金鹵燈的色溫(Tcp)為3000K~4000K，為暖白色，顯色指數(shù)Ra達(dá)85~95，顯色性優(yōu)秀。
(3)、LED路燈色溫(Tck)一般為5000K，屬冷白色，其顯色指數(shù)Ra達(dá)70~80，顯色性較好。
作為機(jī)動(dòng)車行駛的快速道、主干道，偏黃色光的高壓鈉燈，對看清前方90~160米左右距離路面狀況，效果優(yōu)于白色光;特別是在多雨霧、多塵霾空氣條件下，鈉燈優(yōu)勢更明顯。而在人行道、商業(yè)步行街、居住小區(qū)內(nèi)小道，陶瓷金鹵燈和LED燈的顯色性優(yōu)于鈉燈，分辨人的狀況更清晰，優(yōu)勢明顯。
4、發(fā)光效率比較
LED光源的發(fā)光效率，目前美國、日本的產(chǎn)品約75Lm/w左右，國內(nèi)生產(chǎn)的LED光源約65Lm/w左右。高效高壓鈉燈和陶瓷金鹵燈光源的發(fā)光效率為100Lm/w左右，每瓦發(fā)出的光通量比LED高25～35Lm/w。
5、光源透霧性比較
湖南地區(qū)雨霧天多，對光源的透霧性要求較高。有關(guān)實(shí)驗(yàn)室曾經(jīng)對紅，黃，綠，藍(lán)四種顏色的光透過率做了實(shí)驗(yàn)。
由實(shí)驗(yàn)可以看出，LED光源特性比較適合于4米以下室內(nèi)空間和小街小巷照明，不適合戶外和4米以上室內(nèi)空間照明。
結(jié)論：
在湖南省道路路燈照明即將大規(guī)模開展節(jié)能技改之際，事關(guān)湖南省兩型社會(huì)建設(shè)的績效和質(zhì)量，涉及大量工程項(xiàng)目管理，各級黨委政府和各級領(lǐng)導(dǎo)，要當(dāng)此項(xiàng)節(jié)能技改工作的明白人。上述三種光源的技術(shù)特性和使用適應(yīng)性，清楚的揭示，在湖南這個(gè)四季分明，多雨、多霧霾和潮濕的南方省份，選用LED光源作為100萬盞路燈節(jié)能技改的首選光源，明顯是冒進(jìn)的，可能留下不良后遺癥，遭人詬病，值得警覺。
基于提高湖南城鄉(xiāng)道路路燈照明質(zhì)量和夜晚交通安全、節(jié)約更多電費(fèi)、減少節(jié)能技改成本的原則，城鎮(zhèn)主干、次道路燈的光源應(yīng)主要采用新一代高效高壓鈉燈或稀土陶瓷金鹵燈;在城鄉(xiāng)各類小街小巷，沒有三輪以上機(jī)動(dòng)車行駛，5米以下燈桿的路燈，則高效高壓鈉燈、稀土陶瓷金鹵燈和LED三種光源均可以采用。
