公路隧道太阳能LED照明能否取代现有常规照明系统?(一)

  1 前言

  随着经济迅猛发展,我国电力需求以每年超过20%的速度增长。按照目前经济发展趋势和中国资源情况,2010 年和2020 年的电力供应单靠传统的煤、水、核是不够的,尚存在一定缺口,需要由可再生能源发电来填补。目前采用的常规照明系统耗电量大、费用高且存在安全隐患,因此,在2004 年交通部西部交通建设科技项目管理中心提出的《公路隧道太阳能照明系统研究》项目带动下,国内展开了相关研究。

  2 国内研究现状分析

  我国公路隧道照明灯具研制起步较晚,基础较差,特别是针对隧道照明灯具和特性方面的深入研究更为缺乏,设计、制造的灯具与国外存在较大差距。近年来,除复旦大学、上海灯具研究所、重庆交通科研设计院、浙江交通规划设计院等拥有研究条件和一定的试验设备,并已逐步开始重视隧道灯具研究外,大部分灯具厂家没有公路隧道灯具研究条件和试验设备,自主开发隧道灯具能力差。国内隧道灯具厂多为小厂或主要从事其他领域照明器材生产,技术、工艺和装备落后,生产分散,专业化水平低,效益不高。

  在我国公路隧道照明灯具开发方面,缺乏足够认识和必要投入,与国外照明电器工业生产集中度相比,远未达到应有的经济规模。由于公路隧道一旦投入使用,正常状态下照明系统几乎处于长期点亮状态,因此隧道照明效果要可靠的光源来实现,而选择一种适宜的光源更是隧道长期照明的重要环节。而国内使用的隧道灯具大多存在光带窄、配光质量不够,能耗高,质量稳定性差,寿命短,档次不高的问题,直接导致公路隧道照明效果不佳,不能满足公路隧道照明要求,严重影响行车安全性,所以隧道照明的光源应满足隧道特定环境下的光效、光通量、寿命、光色和显色性要求,同时还能保证在汽车排放形成的烟雾中有良好的能见度。

  因此,为减少中短隧道照明系统总功耗,降低太阳能供电系统成本,满足远离供电场所的照明要求,国内外在节能环保巨大压力下,采取相关政策鼓励和推广LED 照明产品以降低系统功耗。

  近年来,随着LED 技术研究水平的不断提高,采用LED 照明的研究逐步深入。美国波士顿LightResearch Center 研究中心在LED 技术研究方面,开发出了一种蓝、黄波长的半导体光源,其所发出光令人感觉为白光。这种LED 的光效与目前市场上LED比要高10 倍甚至更高,但目前尚未商品化。另一公司0SRAM 0S 公司开发的薄型MD,只有6mm 高,沿边安装(s5de-mounted) 将光射入一个导光材料(Hght-guidemateria),其光均匀地分布表面。这种模块可以为灯具厂生产商所用,内置于产品,作通道、走廊、剧场或影院座号定向照明,其模块能耗从一瓦到几瓦不等。