美国LED路灯推广应用情况简介

　　美国的全国路灯5200万盏，其中50％是公路灯，另外一半是街灯和城市公共广场用灯，是全世界规模最大的城市照明系统，超过我国(3500万盏左右)。美国的能源部在2009年开始，策划安排用LED替换现有的路灯的计划，它的启动时间比我们的“十城万盏”要晚一些。是全世界LED路灯的一部分，但推广的计划和安排比较严谨。

　　由于目前的LED道路照明灯在性能方面还难以满足主干道的照明要求，经济回报不理想，因此美国的LED道路照明主要是集中在次干道及城市照明道路上。

　　2010年开始挑选用东南西北中，内陆和沿海不同地理位置；科技经济条件不同，规模大小不同的几个城镇，采用不同产品和方案试点，以便能比较全面的取得各种条件下的试验结果。在初步取得良性结果后，在其它城镇自愿的基础下逐步扩大范围。按不完全统计，目前的推广应用约占不到路灯总量的5％。现在还没有任何一个城市做到全面使用LED路灯。洛杉矶市正在率先执行全世界最大的LED道路照明计划，计划安装22万个LED路灯，其次是东部的波士顿。

　　按上面计划配套，在2010年5月份成立了一个LED市政道路照明联盟，给各个试验城市和专业部门提供一个交流平台。其目的是打破地方性的局限，减少重复性的试验投入，尽量降低投入风险，缩短对LED照明使用学习的周期。总结交流，提供对项目评审的统一标准，和工具软件。

　　试点城市的LED路灯分阶段进行应用试验。第一阶段是探讨照明条件改进的应用效果和投资回报的可行性。第二阶段的扩大试用期，追求技术改进，标准的确立，产品的性价比和应用方式层面进一步提高，达到在应用效果和经济效益，环保节能，社会效果足以吸引社会资金投入。第三阶段是自然引入社会资金投入，从而使LED照明可以得到全面推广。也有些城市把推广应用阶段分成五个阶段。初步估计，全面成熟使用要到2020年。

　　在每个城市的LED路灯的选择试验选区的时候，采用地理环境信息系统，根据推广应用决策的权重，决定各阶段的试验区域。项目选择首先是以照明改进需求兼顾回报放在第一位，在LED照明的回报率得到确认之后，在逐步分期进行改进，回报较高，效果明显得以优先安排。

　　改造项目设定和后继的结果总结，都是以直接的照明效果和为经济效益为中心进行评估。从预期的回报和实际的获得的回报对比，衡量产品是否成功。其它的评价因素还包括居民习惯，城市安全，照明效果等。由于替换的基础条件不同，成本费用差别。从开始试点城市的总结来看，投入回报(不计各种补贴)周期是在2~7年之间。都可以达到了可以接受的水平。联盟提供了一个路灯城市道路改造的核算的工具软件，只要填入有关资料，就可以自动给出投入的风险和回报周期，避免了人为的干预和差错。有助于缺乏经验的城市，项目评估，投标项目的标书设计。增加市政建设预算的公开透明度，便于监督(LED道路改造经济分析的软件输入和输出界面)。

　　LED道路改造经济回报的核心是实际照明效率，维持成本的改善。核算模式与灯具的光分布设计，和路灯设置的设计以及对比样本有极大的关系。为了对比原有高压钠灯或不同分布LED路灯和设置，提出了一种FTE的照明效率的测算方案。这种方法完全的好处就是会引导路灯设计人员把主要力量投入到二次光学的设计的改进上，可以发挥LED路灯的系统潜力，而不是闭锁在灯具每瓦流明的旧观点上。(ETF测算方法的示意图)。试点城市照明节电效果从20％到60％，显然是得益于灯具的光分布。

　　出于经济和实效，美国道路和照明比较重视目标能见度，偏向于较低平均照度。所以路灯设计距高比普遍大于我国。对照度均匀性要求不高，很少涉及路面亮度要求。但出于追求目标能见度和避免扰民，路灯设置对眩光的控制要求比较严格。相对来说，美国道路照明的耗电费用比较低，对灯具的光分布性能要求比较高。

　　由于道路照明的用电大部分都是从电网直接接入的，路灯的控制普遍采用自适性控制。由于新的LED路灯有可能接受调光控制。2013年4月，新公布的关于道路照明灯的自适应和远程控的标准，为今后新型LED的产品和系统的设置，建立了一个框架。

　　路灯道路照明的色温问题，由于应用场合不同，目前还在争议探讨中。一般在繁华市区和街道公共安全出发，倾向于白光。传统街区，纯居民区，郊外道路，偏向于低色温。初期安装的LED都是色温比较高，目前色温下调的可能性。大致范围都是3500~5000K之间。

　　LED道路照明的回报的一个最大不确定因素，就是灯具的光衰寿命可靠性，这都是一个需要时效来验证。对光衰、光效的控制借助LM-80和LM-79的资格。

　　对于早期失效可靠性，目前还只能依靠对进入的产品严格把关。送选产品中大约有30％，可以达到候选指标，在候选指标里，也只有1/3可以真正采纳进入使用。大约不到10％的产品可以被接受参与试验使用，最后选定产品的只有2％.严格筛选取得了LED路灯三年来失效更换率为0.2％的理想结果。

　　个别城市由于对进入产品检验不严，对采购审查不严，在恶劣天气下造成了较高的早期失效，造成全部拆卸退回供应商，并对管理部门追责的案例。引以为戒，改进今后的LED道路推广工作。

　　三年来的试验表明，当前的LED道路照明技术水平已经可在支次干道应用上满足替代原有的HPS路灯。但严格把关，合理的安排正确的评估是成功的关键。但相关应用的技术和装备还在成长完善，过急的推广很可能面临落后的风险。

　　据此对上海市LED道路照明推广计划的几点建议：

　　A.参照美国LED道路照明的能效的评价方法，以及LED路灯的经济效率计算软件。结合我市的具体情况建立起我们的LED道路照明的科学评估方法。指导我们的城市照明推广工作安排。

　　B.调查学习我国各地的成功案例，和失败经验。

　　C.利用上海市的城市建设环境信息系统，结合市政的要求设定LED路灯的试点的阶段和范围。

　　D.参照国际经验，结合国情建立LED路灯的最低准入标准，公开招募优质产品。对达标产品采取性能独立复验，专家，用户，工程，EMC投资人分别独立评定的方式，评出候选产品。