LED路燈-LED路燈示範計劃的評估

LED路燈-LED路燈示範計劃的評估
　　隨著LED的發光效率與壽命提LED路燈升，加上具備省電、節能以及環保的優勢，LED在路燈的應用上取代傳統燈飾照明的可行性大爲提升。在LED技術快速成長、産品特性不斷改良下，LED路燈的示範計劃遂在各國展開，透過LED路燈示範計劃的評估與分析，提供各國政府與LED廠商在未來路燈市場的投入應用上作一參考。

　　LED路燈示範性計劃-美國加州奧克蘭市

　　以美國能源局在加州奧克蘭市進行的LED路燈示範性計劃評估爲例，該項目采兩階段評估過程進行，其一階段研究小組先選擇奧克蘭市的停車場做了裝置前與裝置後的測量，目的在于評估LED照明在一般街道上實際部署時是否可能産生安全上的負面影響；確認裝置後對當地民衆無特殊負面影響後，其二階段進行方式爲在實際道路進行裝置與評估，並通過當地居民調查滿意度、接受程度以及經濟成本的估算。

　　本計劃是一個LED在路燈應用上的照明效果評估，通過LED燈取代原有的高壓鈉燈在奧克蘭市的車用道路上進行研究。評估方式采用四個項目進行評估，包含光源輸出效率、能源與電力的使用、用戶滿意度調查與經濟成本預估。此評估項目通過能源的節省、需求的減少、市場潛力、市場進入障礙、逐漸增加的成本以及預期的技術生命周期等信息，期望加州地區能夠更快速的導入尚未采用的新興能源技術與應用。

　　本評估計劃的目的在于評估高壓鈉燈相較于LED燈的電力、光源效率以及經濟表現。潛在經濟需求與能源節省以平均使用瓦特數及預估年使用千瓦數做評估；光源表現以照度、均勻度、相關色溫以及相關團體的滿意程度來考慮，最後，經濟表現以裝置換新或置換的回收期(simple-payback)、燈具的壽命、維護成本與電力成本來做評估。

　　相比傳統照明光源，由于LED在光源分散與節能方面提供更好的照明能力，同時改變了一般業界對于高質量光源使用上的認知，也應用在街道與一般車行道路上。當前街道采用高壓鈉燈來做照明，另外有些是采用金屬鹵化物、低壓鈉燈或其它種類供照明使用。高壓鈉燈的使用是由于其較長的使用壽命、相較于其它傳統燈具的較高效率，可是在色彩的提供上較少選擇性。LED比高壓鈉燈有更長的使用壽命，較低的維護費用、多種類的色彩提供、耗用能源較低且能節省費用。然而，使用LED的初始成本仍高于一般常用的燈光來源。

　　根據美國能源局的報告顯示，當前LED技術的改變相當快速，整體而言，LED每年的發光效率進步約35%，成本可因而降低20%。

　　計劃實施地點與評估方式

　　此LED路燈示範計劃是在奧克蘭市的Sextus與Tunis兩條道路上，以15盞78瓦特的LED燈取代原本121瓦特的高壓鈉燈(HPS)，爲便于比較與對照，在Sextus路東側裝設全新的高壓鈉燈，西側裝設LED路燈；Tunis路上全部裝設LED路燈，而鄰近的Cairo路上全部裝設新的高壓鈉燈。所有燈具皆裝設在高于路面28。5英尺處，杆距爲110，120或160英尺。

　　研究結果發現，每盞LED路燈使用的平均電力爲77。7瓦特，相比高壓鈉燈HPS的平均電力121瓦特省下了約35%的電力，以一年4100小時的運作時間計算，預計一年可以省下178千瓦小時。

　　在每一階段的LED評估測試進行前，會有一個前測作業，所有的測試皆在黃昏後進行，其一盞照明燈具與其二盞照明燈具間距離爲110英尺，其二盞與其三盞之間距離爲165英尺，最後其三盞與其四盞路燈之間距離爲120英尺。就合理情況而言，燈具的照明均勻度應相同，但實際進行設置與評估時，路燈于交叉路口設置時無法完全設在一碼內的距離，從北到南距離爲12英尺，由路街道寬度調整至10英尺。

　　本評估項目測量方式與國際道路照明規範(IESNA)路燈設置測量的方式有些微差異，國際道路照明規範建議測量位置應在光源正下方各距離一半方格的範圍，本研究測量範圍爲在光源正下方直接以及兩光源間的中心點位置進行測量，在測試範圍內預測照度的最大值及最小值，並記錄高壓鈉燈與LED燈均勻度的差異程度。而傳感器建議裝設位置應在離地面6英尺處。研究小組考慮過去的測量經驗與建議，將測量位置訂在18英尺處，此爲三腳架與傳感器結合時可達最低高度。

　　測量過程中同時包含溫度的測量，采用電子溫度計每隔20分鍾對高壓鈉燈與LED燈分別進行測量；此外，在測量LED燈具的夜晚，每隔30秒采用HOBO儀器U12數據記錄器取得相對濕度與其它溫度測量。而有關于LED燈與高壓鈉燈的相關測量信息，包括各種角度的照片攝影，功率、照度、色溫與環境溫度共四項測量項目。

　　有關耗電量的測量，采用DENTElite數據記錄器對單一的高壓鈉燈與LED燈進行測量，由于測試項目曆時一段期間，測量儀器必須設置在離地面難以被人們直接接觸的高度位置，研究項目人員倚賴奧克蘭市的路燈維護小組協助裝設與卸除測量設備，而測量期間並無功率消耗情形産生而造成的特殊差異存在。
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