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摘要：随着全球自然资源的减少，节能环保已经刻不容缓。随着二极管的飞速发展，LED灯作为一种绿色光源在道路照明中越来越受到青睐。本文将LED灯和传统的高压钠灯进行对比分析，阐述了LED灯在绿色道路照明中的优势。
关键词：LED；道路照明；绿色照明；节能
随着全球自然资源的逐渐减少，节能环保已经成为人们的共识。根据十九大的精神，我们要“加快生态文明体制改革，建设美丽中国”，其中第一条就是“推进绿色发展”。LED（Light Emitting Diode）发光二极管，是被公认的21世纪的“绿色照明”。在市政道路照明中，选用具有高节能、寿命长、利环保的LED灯，无疑是一个发展趋势。
一、采用LED光源路灯的趋势
随着“绿色照明”这个概念逐步深入人心，随着科技的不断进步和半导体材料的飞快发展，小功率LED光源已经广泛应用于景观照明，大功率LED光源在道路照明中也越来越多地引起关注。2013年，广深高速开始对全线光源为高压钠灯的路灯进行LED节能改造，自从完成改造以来，全线每年大约节约用电480万度。2017年10月，苏州园区胜浦街道路灯节能改造工程正式启动，将光源由传统高压钠灯改造为LED灯后，整灯发光效率由原来的60~70lm/W变为超过140lm/W，改造后综合节电率将达70%左右，预计10年内节电收益高达1450万元。2017年11月四川绵阳安州区城区将原使用的高压钠灯改造为LED照明灯具，改造后城区照明耗电量减少40%左右，年用电量节约434万度。由此可见，在道路照明中广泛采用LED灯，将会带来巨大的环保效益和经济效益，是现在道路照明设计的方向。
二、LED 光源与传统高压钠灯光源的比较
LED 光源相对于传统高压钠灯光源的优势如下：
（1）LED 光源具有定向辐射的特性，一般不会漫射，通过单颗LED 芯片独立二次光学设计，灯具光效可达到88％左右，光源发出的大部分光射向道路，从而使光能得到最大限度的利用，大幅度提高了光照效率和节能效果。
（2）LED 灯具功率因数可以达到95％以上，不需要额外配备镇流器，有较高的电能质量，并减少了电能的损耗。
（3）LED 光源的显色指数（Ra）几乎接近自然光，可以达到到65%-85%，而道路照明中的高压钠灯光源显色指数（Ra）通常只有20%-25%。
（4）LED 光源不存在传统光源所需的重金属等有害物质，并可以做到对其废弃物进行回收再利用。
（5）LED光源由单颗半导体组合而成，整灯功率易于调整。相对于高压钠灯常见功率（70W、100W、150W、250W、400W），LED灯常见功率（20W、30W、45W、60W、75W、90W、120W、160W、180W、200W、250W和300W）就要多很多，并且还可以根据需求定制功率，避免了高压钠灯功率规格较局限导致照明功率不合理。
（6）LED灯具抗震性相对较好，物流较便捷。
LED 光源相对于传统高压钠灯光源的不足如下：
（1）LED 光源的路灯配光类型以截光型居多，照明均匀度相对较低，可能会产生斑马线现象。
（2）LED 光源色温相对较高，眩光现象比较明显，穿雾能力相对比高压钠灯弱。
（3）由于LED 的光效率与工作温度成反比，每当温度升高10℃就会带来5 ~8％左右的光衰，并且光源的寿命也会较大幅度地减少。故大功率LED 光源在技术方面存在最大的最大障碍就是散热问题。
由上述分析可知，LED光源跟传统的高压钠灯光源的优劣对比如下（表1）：
由表1可知，相对传统的高压钠灯光源，LED较有优势，尤其在节能环保等方面优势明显。LED光源的路灯目前存在的斑马线现象的问题，通过改善配光方式以及合理布置，是可以改善的。随着二极管行业的不断发展，也是很有可能逐步解决LED光源在雾尘天气下的穿透性和散热的问题。
1.采用高压钠灯光源：
功率选择100W时，Eav为18.6lx，不满足规范要求。
功率选择150W时，Eav为31lx，LPD为0.77 W/m2，满足规范要求。
2.采用LED灯光源：
功率选择90W时，Eav为20.16lx，LPD为0.44 W/m2，满足规范要求。
由上可见，同样一条道路，按照设计规范对照度和功率密度的要求，采用LED光源大大减少了用电功率。同时由于LED光源功率的灵活性与多样性，在设计的过程中可以更加合理地选择灯具功率。
四、结论
综上所述，在今后的道路照明设计中，采用LED光源将是大势所趋，同时现有的的路灯用LED光源替代换高压钠灯光源也是节能减排的一个重要方法。在今后道路照明的设计中，应多利用灯具的软件，多进行计算比较，改进配光方式，通过合理布置对LED灯具扬长避短，优化照明。
参考文献：
[1] Wout Van Bommel. Road Lighting：Fundmentals Technologyand Application.Springer 2014.
[2] 城市道路照明设计标准：CJJ45_2015.北京：中国建筑工业出版社 2015.
[3] LED路灯质量的评价[J] .照明工程学报2017.08：71~75
论文作者:李赛1,李军2,巴云霖3
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/17
标签：光源论文; 钠灯论文; 高压论文; 功率论文; 道路论文; 路灯论文; 节能论文; 《电力设备》2017年第32期论文;