LED路灯在城市道路照明中的应用

LED路灯在城市道路照明中的应用

发表时间：2019-05-24T11:14:22.657Z 来源：《电力设备》2018年第32期作者：陆丽娜

[导读] 摘要：城市道路照明系统完善和规模的持续性扩大，随之也带来用电量的剧增。

（钦州市市政工程和照明管理处 535099）

摘要：城市道路照明系统完善和规模的持续性扩大，随之也带来用电量的剧增。在节能减排的政策号召下，贯彻落实节能理念是社会发展过程的必由之路，也是市政建设工作中必须要遵循的原则和必然要经历的过程。为了在节能环保框架下对传统城市道路照明系统进行升级改造，需要充分考虑当地实际情况，并从节能、无污染、高可控等方面入手，在此基础上LED作为第五代节能型照明光源为城市道路照明提供了智慧节能方案。

关键词：LED路灯；城市道路照明；智能化

社会生产力和社会生活水平的提高为电力系统带来了巨大的压力，电能的大量消耗甚至浪费给生态环境也带来了不小的负面影响，而且影响着居民的出行与日常活动。通过LED的普及应用，在满足传统照明需求的基础之上，建设智能化、节能化路灯网络，为物联城市的构建打好设备、系统以及管理基础，使节能路灯网成为未来智慧城市建设的重要入口和重要基础。另外，节能路灯在城市道路照明中的应用不仅仅是响应国家“节能减排”政策号召的重要举措，更是推进智能城市、绿色城市建设的必要环节。

一、LED路灯简介

以LED作为光源制作的路灯被统称为LED路灯，LED路灯高效、节能、环保、寿命长等特点使其成为城市照明节能的不二之选。LED 路灯与传统路灯的最大区别在于其采用低压直流供电，其发射的高效白光结合路灯独特的二次光学结构设计能够将光充分照射到所需区域中，在提高光照效率的同时降低了能耗。

LED路灯应用范围非常广，几乎可以完全替代现有的普通光源。应用LED路灯最主要的优势在于其聚焦单向光的能力，其上装有的反射器反射效率明显高于灯具，因此在应用其聚光功能时，应使灯组中的单个LED分别投向需光区域并配合反射器的辅助光提升光照效果。自带反射器的LED具有较好的一次配光能力，通过设计灯具高度及光照方向实现二次配光，再加上反射器作为提升光照均匀度的三次配光手段，能够满足相关的照度及均匀度规范要求。

LED路灯中恒流驱动电源系统也是其与传统路灯较为明显的区分，这一系统恒流输出能够克服不稳定电压对路灯造成的危害，进而防止LED的超功率工作。为提高转换效率，可采用有源电子开关电路或采用高频电流驱动LED，并能够同时保证恒流输出特性。

二、LED路灯在城市道路照明地位分析

（一）LED路灯照明特性

与传统路灯相比，LED等具有以下优势：①传统光的漫射性较强，光照效率低，而LED改进了这一特性；②LED光的单向性和独特二次光学设计充分保证了光照效率，并提升了节能效果；③LED灯光色性高的特性使得同等亮度情况下光照度降低，从而达到节能效果；

④LED光衰小、寿命长、光效高，相对于传统高压钠灯总体节能效果能达到60%以上；⑤安装简便、光色均匀，在报废后对环境造成的污染小；⑥维护成本低等；

（二）LED路灯照明缺点

与传统的白炽灯、高压钠灯相比，LED单灯的功率低，往往需要LED灯组合才能达到照明要求，所以增加了前期的投入成本；若不进行二次光学设计，不能保证LED照射均匀度；大功率LED路灯长时间运行后发热严重，会导致亮度降低，而且该问题较难解决。

（三）影响LED路灯在城市照明中应用的因素

（1）绿色城市和智慧城市建设在我国仍属于朝阳产业，许多企业在制作灯具时仍处于模拟、仿造阶段，产品的质量很难得到保证，这样的产品流入市场并用于城市道路照明规划中，会埋下非常大的安全隐患。

（2）国产LED灯具没有解决散热问题，因此在应用时实际寿命并不如理论计算一样长；驱动电源的质量和效率也会影响到LED的稳定运行。

（3）使用LED路灯的初始投入成本高，成本回收周期长等。

三、LED路灯在城市道路照明中应用分析

（一）LED路灯改造分析

（1）道路照明规划与城市规划相适应

虽然LED在日常生活中较为常见，但大规模应用于城市道路照明还是一种较为新鲜的案例，而且部分地区仍然排斥LED这种节能的路灯设计方式，所以在LED路灯改造项目进行之前，先要对当地的经济发展状况、居民的需求、道路状况等进行充分的调查研究，从而制定较为全面合理的道路照明规划。可以首先在城区建立节能灯网，建立较好的社会形象之后再推广到其它的地区；对于不情愿进行升级改造的地区不能强求，要借助已有的成功案例进行宣传，更要做好节能检测工作，保证节能效果的最大化应用。如果当地条件允许的话，还可设立LED路灯照明示范区和试验区，促进相关科技产业和企业的产学研一体化发展。

（2）实行改造应用的全过程监控管理

在进行城市道路照明的LED节能路灯升级改造过程中，需要协调好当地相关部门、节能服务部门以及群众需求多方面的内容，保证节能企业能够投入足够的经济力量和科研力量开发基于高科技的LED产品并投入使用，当地政府则需要对升级改造全过程的质量以及资金流向把关，确保项目能够顺利开展进行，守住节能减排的红线。

（3）注意对LED路灯的运维管理

LED灯网投入使用之后，需要安排专业的维护团队定期对灯具及相关线路系统进行维护，另外要组织专业的开发团队制造灯网建设所需要的零配件，填补国内市场的制造业空白；采用EMC（Energy Performance Contracting，合同能源管理机制）与常规运营相结合的方式加强对城市节能照明网络的管理，也可以采取政企共建的方式管理，总而言之要以道路照明项目的稳定推进为前提开展各项商业活动。

（二）LED路灯在城市照明中应用注意事项

首先应注意LED灯网建设与地方发展的适应性问题，其次还要综合考虑交通状况、道路设计情况等对先前设计进行优化和完善，以提升灯网的稳定性，充分发挥LED的节能效果，同时还要利用智能电网建设和数字化信息系统构建更加自动化、智能化的城市道路照明系