摘要：节能化照明理念的提出和推广在全球范围内已经有近30年的历史，随着其应用范围的不断拓展，在社会、经济和环保等各个方面都展现出了良好的效益。发电厂本身作为电力能源生产的主体，对LED照明更应该加大推广使用力度，从而达到节约能源的目的。本文从LED照明和常规照明在发电厂中的实际应用出发，对二者进行经济技术比较。
关键词：LED照明；常规照明；发电厂
LED照明在实际应用中具有多方面的特点，目前除了在大面积的室内照明应用中还存在一定限制，在其他场合的应用已经不存在技术上的限制。将LED照明技术应用于发电厂的道路和厂房等各个生产生活部位，能够节约投资成本，降低生产成本，在经济技术上相对于常规照明具有明显的优势。
1、LED照明的优势
LED照明是以固体半导体芯片作为发光材料，通过载流子发生复合作用释放出过剩能量，进而引起光子发射，其能够直接发出红黄蓝绿四色光，根据实际生产的需要添加不同配比的荧光粉，就可以发出不同颜色的光。由于其发光原理和发光材料的不同，使其在使用过程中具有多方面的优势：一是能够起到节约能源的作用，LED光谱几乎能够全部集中到可见光的频段，发光效率得以极大提升。由于其发光器件是半导体，而不是传统的金属材料，透光聚光能力更是较之常规照明方式有着较大的提升，因此在实际应用过程中能够大量节约能源，降低整体能源损耗[1]。二是具有安全环保的优势，LED照明工作电压低，在普通场合下，其工作电流仅为10mA，在生产过程中不需要进行充气，外壳采用环氧树脂材料包装，具有更好的抗冲击效果，具有极大的安全环保优势。三是LED照明具有相应速度快，指向性强，集中度高等方面的特点，在高频条件的要求下，采用LED照明，能够提高其环境要求的安全性能，能够适应设备设计和布置的严格要求。四是其具有宽电压和交直流电压通用的能力。LED照明灯具能够在电压波动比较大的情况下，也能保持良好的工作状态，具有持久的生命力。
2、LED照明在发电厂的应用范围
发电厂整体的照明环境比较复杂，由于各个工作环节的特点不同，对于照明灯具的照度、色温、显色性和方向性等方面都有着不同的要求。LED照明的光效较之于白炽灯和荧光灯有着明显的优势，可以与金属卤化物灯相媲美；色温范围相对于其他常规照明方式也比较高；显色指数仅次于传统的白炽灯；但是LED照明在穿透性上较之于常规照明有所欠缺，因此在发电厂的应用过程中，LED照明通常应用于太阳能路灯照明或者代替原来路灯中的光源，此外还包括控制室照明、办公机构的照明、锅炉本体和应急照明系统之中。但是LED光源在应用过程中存在颜色质量较低、部分产品的色温偏高，显色指数较之于常规照明偏低、穿透性较差，初始投资较大等方面的问题[2]，导致发电厂在引入LED照明过程中，会产生一定的阻碍。
3、在发电厂生产中应用LED照明的经济性优势
通过LED照明的技术分析和应用范围可以证明，在发电厂的日常生产过程中LED照明替代常规照明，在技术上已经不存在限制，由于发电厂需要进行照明的部位较多，在经济性的对比上需要从初始投资和运营投资两方面进行对比。
3.1 LED照明与常规照明的初始投资计算
相对于常规照明而言，LED照明由于其单价较高，造成初始投资在整体上超出常规照明较多，这也是阻碍LED照明推广应用的原因之一，按照一般的应用数量，LED照明与常规照明的初始投资成本比较如表1所示
表1 LED照明与常规照明的初始投资对比
通过以上分析并通过计算可以得知，在达到同样设计目标的情形下，采用常规照明的方式其总体采购成本为1276235元，采用LED照明方式采购成本为2689100元，增加总采购成本1412865元。
3.2 以路灯照明为例分析LED照明与常规照明运营成本
LED照明与常规照明方式相对比，其经济性优势主要体现在没有镇流器损耗和更换费用上，以路灯的使用为例，如果金卤灯光源为250w，则其功率为300w，光通量20000lm，显色指数Ra＞65，色温为5234.8℃，功率因数为0.4-0.6之间，产品的平均寿命为10000h，总体数量为188套的情况下，平均每天工作时间为12小时，基于电费0.365元/kw*h计算，线路损耗为12%，镇流器损耗20%，则计算下来6年中耗费电量为0.15*12*1.12*1.2*365*188*0.365*6=363552元，更换设备的采购费用为300元/套*5次*188套=282000元，人力资源成本为120000元。综合计算其运营成本为765552元。
在采用LED光源的情况下，其功率为85w，光通量为20000lm，显色指数Ra＞75，色温为5756.4℃，功率因数＞0.9，平均寿命为50000h，实际使用数量为250套。平均每天工作12h，同样基于相同的电费、和线路损耗比例的情况下，其没有镇流器损耗，则6年的电费费用为0.085*12*1.12*6*250*365*0.365=228294元，在没有更换产品的情况下，无需增加额外的采购费用和人力资源成本。其综合运营成本只需计算电费成本为228294元，较之常规照明可节约运营费用为537258元。
综合以上计算可知，仅就路灯的照明方面而言，虽然采用LED照明方式的初始投资比常规照明要高出405200元，但是在运营期间可节约费用537258元，整体节约费用132058元，基于常规照明而言，其费用的节约率可以达到25%。而在其他类型的应用中，由于LED照明方式在采购数量上与常规照明方式保持一致，其运营费用的节约率最高可以达到50%以上。考虑到在电费和维护费用节约的情况而言，采用LED照明方式能够节约较大的费用。
4、结论
LED照明方式在目前的研发和生产过程中，在技术上还有较大的提升空间，其生产成本随着技术的发展还将会继续下降。在未来的技术发展过程中，人力资源成本的比例还将进一步提升[3]，在这种情形下，具有长寿命特点的LED照明技术必将具有更大的应用空间，从而降低发电厂在实际运行过程中的运营和维护成本，取得良好的经济效益和社会效益，从各方面的因素出发，在发电厂各生产和生活区域中大力推广LED照明具有极大的必要性。
参考文献：
[1]吴建荣，董建勇，薛晓晓.LED室内公共照明品质测试分析[J].中国照明电器，2018（02）：45-47.
[2]陈伟彬.新探LED照明技术应用现状与发展趋势[J].中国战略新兴产业，2017（24）：199-200.
[3]王欢，王君一.LED照明技术应用现状与未来发展标准体系的建立[J].中国标准化，2017（06）：86.
论文作者:尹思哲,汤森垲
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/16
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