LED路灯未来应用探讨

全球总路灯数高达1.2亿盏～1.3亿盏，其中美国约1,000万盏，中国大陆则是有1,500万盏，台湾地区则有130万盏，并且路灯的数目正逐年增加的态势，所耗费的电力能源与资源相当惊人。

目前，世界还有许多类似中国的国家电力供应还不足，同时再加上绿色节能之风在国际上盛行，许多政府把路灯节能放到了议事日程。传统的高压纳灯虽然已经比普通的白炽灯节约电能，但是采用高压纳灯的路灯，仍然在消耗着巨大的电能。于是人们尝试用LED路灯作为照明光源，虽然LED的好处是环保、节能，LED灯用在家庭及一般用途为3瓦特到20瓦特在技术上没有太大的问题。但若是用在飞机场、运动场、公路或街道需要50瓦～300瓦的高功率时，在可达到足够的亮度，却产生高热的问题。由高热问题引起的光衰现象，严重影响着LED路灯的寿命和发光效率。

一、全球LED路灯应用情况

1. 2005年Philips宣称于荷兰Dutch town of Ede安装全球首批LED路灯，这些路灯每个光学模组包含18个白光和黄光LED，因此将使路灯能根据季度节和夜晚时间的不同发出柔软或明亮光线。此外，Philips的LED路灯在包含2个光学模组下，光照范围为4米，且在离地8米情况下，到地面亮度为10 lux。

2.英国林肯城市由于使用LED交通号号誌后每年节省了30,000美元，认为若使用LED路灯势必将节省更多的费用。因此于2006年英国林肯（Lincoln）提拨74.5万美元交由Lincoln Electric System （LES）作LED路灯试验，期望在使用LED路灯后可以节省20%的电费。

3.LED路灯使得加拿大多伦多（Toronto）更明亮、更环保。此示范计画主要目的为节省电费支出以及减少温室气体的散发。多伦多有16万盏路灯，若将其全部改为LED路灯，则预计每年将节省6亿美元的电费支出以及减少1.8万吨温室气体散发，等同于约3,600辆汽车从街上消失。

4.美国北卡州的Raleigh和Cree携手，从公有停车场着手，打造第一座LED City，市民对于LED所呈现的照明品质，看法更趋正面，认同度约提升了3倍。宣示成为美国第一个LED城市的愿景下，Raleigh和Cree将持续携手合作，在未来的18个月，为路灯、人行道照明、建筑照明和其他各种LED可应用的范围内，打造名副其实的LED City，将行之有成的节源和环保成果树立典范，带动其他城市的跟进。

二、LED路灯的种类

目前的路灯光源一般采用水银灯和高压纳灯为照明光源，多数路灯为单点光源，即由单只发光体加上反射罩组成。相比之下，LED路灯光源一般采用一颗或数颗大功率LED作为照明光源，多数路灯为多点光源，因为单灯LED很难做到较高的功率。LED路灯最大的优点是节能环保。与传统的高压钠灯相比，这种新型大功率LED路灯可节约80％的电能;同时，由于这种新型光源不含汞、铅等有害物质，并且没有诸如紫外线等有害辐射，避免了对环境的二次污染。

针对不同的应用场合和使用要求，LED路灯可以分为：单灯LED路灯、多灯LED路灯、环形广场路灯、大功率LED路灯及太阳能LED路灯等多种形式。以目前的技术来说，现在最先进的LED路灯仍然不能替代目前的主流路灯，因为LED路灯在应用中还存在着许多问题没有解决。

三、目前LED路灯应用存在的问题

1.无论是单点还是多点光源的LED路灯都存在着散热难的问题。
一盏采用250W高压纳灯的路灯，由于技术较成熟，散热控制的很好。即使工作5000个小时后，光衰仍然较小，发光效率还可以达到70％以上。以目前的技术，相同条件下大功率LED路灯，由于散热问题不易解决，光衰较大，发光效率会下降到30％，如果想用加大电压电流的方法提高光效，很容易造成LED芯片损毁的现象。

2.LED路灯造价较高，不利于推广普及
虽然有些公司透过技术手段，初步解决了LED路灯的散热问题，但是过高的价格和过重的灯头仍然会阻碍LED路灯的普及。如：100W的高压纳灯成本在50元新台币左右，而100W的LED路灯成本则高于5000元新台币。并且以目前的技术，LED路灯尚未会达到理论的10万小时之久。

3.LED路灯射程短、显示指数低。
即使解决了散热难题和高成本问题，LED路灯还要面临解决LED灯射程短和显色指数低的问题。多LED的方法只能提高亮度，并不能加长光照距离。所以LED的灯，由于光线比较发散，就算采用了很好的聚光调节，其照明距离也不过几十米！主要用于近距离的照明，性能还没达到能完全取代白炽灯泡的地步，成本也是非常高昂的。显色指数低会造成色彩还原能力差，容易造成视觉的误差和判断失误。这点不解决，做为交通辅助的LED路灯会引发许多交通事故，造成不必要的损失。

4.大量品质差、亮度低、寿命短的LED路灯充斥市场
LED路灯相比较高压纳灯存在着，品质好的LED照明产品可能有4万～5万小时的寿命，品质差的5千小时都没有，这也是目前LED行业价格相差很大的原因。大量的偽劣产品影响了人们对LED路灯的认同，影响了LED路灯的普及。

四、创新才是LED路灯发展的内驱力

无论是技术的创新还是外在创新，都会为LED路灯的普及提供内驱动。大家知道，路灯属于公共工程，政府为主要购买者。目前以政府驱动为照明应用之切入点，短期内考虑产品品质及稳定性，初期LED路灯将以辅助道路及公园巷道为主要应用市场。因为低照度的LED路灯用在公路上，由于射程短，光线照不远，虽然近距离看的时候觉的很亮，其实不然。公路两边的高杆灯一般都有5、6米高，LED照在路面上已经是没什麼光了，如果用在公园和小路上，亮度要求不高的地方，装不是很高的路灯还可以。这种场所最好是应用太阳能LED路灯，不但没电的时候都可以点两到三天，并且节省电费。我们还可以采用传统光源和LED结合的方法，上半夜用传统光源照明，下半夜人少的时候用LED光源照明，达到亮度与节能的平衡。

儘管目前LED路灯的应用还有许多局限性，但是随着科学技术的发展，人们观念的转变，解决LED路灯的所有问题也不是不可能的。相信在不久的将来，绿色照明的LED路灯替代传统高压纳灯指日可待。