太陽能LED路燈市場發展分析

　　LED太陽能路燈使用太陽能光伏電池提供電能，太陽能作為一種綠色環保的新能源，「取之不竭、用之不盡」。

　　第三屆國際新光源與新能源論壇（（INLES2009））日前在上海圓滿結束，現在選擇幾個比較重要的演講，分享與會內容給LED產業的各位。

　　以下是的講題是王國華先生主講，他是中國照明學會新能源照明專業委員會副主任，同時也擔任北京高科能光電技術有限公司總經理。

　　太陽能LED路燈於中國的發展現況

　　在第一次揚州的輕工業會議上，我做的是技術性的報告，主要是太陽能設計方法上的；第二次呢，今天第三次呢，我們做的是降低太陽能系統成本的一個經濟解析。那麼，目前太陽能LED路燈主要的一個問題是成本高。我在我的內容裡面要提出一個新的設計思路，用這種設計思路進行工程應用。大家都知道，不管從哪一方面來說，它起碼要保證正確的要求，一個是保證八小時，再一個就是陰雨天的正常工作，保質是三年，而且光汰每年是10%，按照我們的基本要求是光通量小於 30%。那麼要保證它基本執行的配置呢，根據理論和實踐大量的資料，總結的經驗就是，在北方地區是4，在西藏青海地區是3，就是說你的功率和你的電池有關係的。對於這個蓄電池和控制器，它們之間是有一個比例關係的，那我在這就下一個結論。

　　下面呢，我們現在搞出矛盾的這個焦點就是，光源功率決定了太陽能的系統架構。比如說像我們典型的這個配置，只有這個配置才能滿足五個陰雨天和每天八小時，所有它這個太陽版和這個它基本上都是1：4。所以蓄電池上控制性都是按10。所以這是招標直接打出來的，所以我們能看出來太陽能的電源供應成本每瓦是在320~346元人民幣，因為這個價錢是每一套 4800~5200元（07~08年北京市基本招標的價錢）。

　　那麼要降低成本，我們怎樣降低成本。現在只有三種途徑。第一個途徑是最佳化設計提高效率，第二個途徑是改變配置降低成本。第三是提高光效減少功率。

　　一、逐個降低成本的可行性

　　1. 第一個是最佳化設計。對於太陽能電池來講，從1980年~2005年，它的效率也是提高了3~4%。所以它提高的空間很小，那麼下面，不管是晶體矽，不管是多晶矽還是單晶矽，基本是就是這個數據，我這個說的是土建的效率，並不是電池片的效率，國內能達到14%的不多，也就是說這個的提高空間，3年內我預計是1~2%，能達到15~16%就不錯了。對於控制器的效率，國內好的已經達到了0.975，國外的是96%，那近兩年的提高空間只有2~3%，不可能 99%、100%。對於燈具的效率，我們一直在搞太陽能燈，尤其是太陽能用的功率都是小功率，50W以下的。那麼它這個效率，實際上鈉燈，我們測過，就是 50W的鈉燈，國產的也就是60~70%，節能燈和這個高壓燈還有金屬燈，因為他們都存在電子分辨器的耗能，壞的話大部分都是電子分辨器在壞，LED的燈具我們這個光源是除外的。也就是說從器件方面你想提高效率，在近期是不可能的。

　　2. 那麼對於幾種低成本的配置，在我們進行工程驗收的時候是遇到過的。一個是資源成本低的時候，太陽能電池配置合理，但實驗值很小，那麼當你離開照明的時候，就是儲電的部分很小，每天照明不到八小時。第二個方案是太陽能電池小，控制的蓄電池也小，他無法保證你每天。第三個方面是太陽電池小，蓄電池大，這個純粹是偷斤減兩。雖然前10天都能保證都一天不發電都發亮，但實際上是用的是蓄電池的電。第四個是功率高配置低，雖然是燈亮，但是你無法保證是八小時，所以我們總結一下，任何改變配置都無法保證照明質量的時間。

　　3. 那麼翻回來我們再看，就是說系統設計的空間很小，另外一個低成本控制影響質量，常規光源近兩三年會提高。所以我得出的結論是用常規技術大幅度降低太陽能系統成本。那麼我們的設計思路是什麼？我們就是要提高光效，也就是剛才我說的第三種方案。提高光效就等於降低功率，降低功率就等於降低成本，所以提高LED 光效是降低成本的另一種途徑。因為我們從網絡工程來看，在70 lm/w 的基礎之上，LED光效提高15%，太陽能成本能下降10%。那提高光效對於系統的影響，我覺得影響不大，為什麼不大，因為照明質量不會降低，總的光碟機量差不多，太陽能的成本可是明顯降低，電池少了、電池支架、維護、電池板全部都在降低。那麼高效LED的增加成本我剛才也算了，只要你控制好，它在總的成本中占10%~15%，為什麼這樣說？你的高效提高了，你的LED不一定少。那如果要選取LED，我自己的想法是這樣的，相同的光效=相同的照明功率。就是 1W=320元，我必須把這個功率降下來！根據我們測的國內外不同的LED，雖然都是100 lm/W的光效，但是這個應變照度差30~40%，這個叫問似值，所以雖然它光效很高，但是它裝個三五年也可能跟他質量有關，那差很多了，我建議你們回去可以試驗一下。另外提高配光的高效，那麼我加反光的杯子，一個有反光的杯子和一個沒反光的杯子，所以你看了四面，應該說是效果是很明顯的。

　　二、那有了高效的LED是不是就能作成比對好的燈具？

　　也不一定，我認為LED的效率必須要大於100 lm/W，而且恆流電路的效率要大於等於90%，最好是選取升壓型的。為什麼在這說升壓型的，因為看晶片就可以看出來，降壓型（DD311 DD322）的他這個晶片的效率就大於等於80%，它就給你限制住了你不可能用那麼高。那麼升壓型的像美國新推出的幾種，他就是晶片效率大於93%，所以我們就是選取這樣的。另外要減少背光損失，因為現在好多家的透鏡很差，這個透光材料不一樣，有些透鏡透光性比對好，有些透光性很差，還有就是降低節能，就是技術方面的東西。那因為我們這個設計方案，是進行北京的一個生態區的設計。我們設計的權衡是不降低面積的照明度，而且要降低成本，保證時間，不改變比率，有質量的功率控制，這樣的話就把原來國產的生化扮成國外的酒館。由12顆變成6顆。

　　它這個試驗結果是怎麼樣的？

　　1. 原來我們準備是用這種模塊，後來換成這種模塊，那麼我降低功效的目的我主要是是提高功效。提高光效以後，太陽版從55降成30，蓄電池從80安時降到45 安時，它總的來說效果沒有變，而且價錢降低了。應用的效果，照明的面積提高了35%，經過了這個功率配置，照明時間延長了2小時，太陽能成本降低了 38%，就這一項設計，最少節約人民幣100萬。而且這個是經過多重試驗驗收。這個是我們在5米高，用的是19W。

　　2. 第二個例子也是2009年1月實施的，原來我們用的是18W節能燈，現在每年的壞燈率已經達到了82%。但是太陽能系統都在正常執行，所以我們經過試驗以後，我們用高效LED，這是更換了4000多支，也就是說用6顆高功效的LED可以來替代18W的節能燈。那麼這個是1100隻7.5米高的LED的 30w的燈，它主要是替代鈉燈，這個主要是在油田上進行大面積的。咱們一直在說100W的LED能無法交替250W的高壓鈉燈，這個是我們有一條街主要在試，測試結果先不說。但是我們看右上角主要是原先是高壓鈉燈在照明，高壓鈉燈是360度發光，如果改成LED這個效果是非常明顯的。

　　現在高效的LED是這樣的，只有三種，6~8小時，鋰電池蓄電池，最小的還可以做成一個LED，我覺得這個是裝載方便，是一分鐘就裝載。08年國內常用的規格和價格，就是35W。我自己認為大於50W以上的太陽能LED路燈應用價值不太高，因為它的性價比不好。它不像交流電應用，亮度不夠可以增加功率，這個增加一瓦就要增加35塊錢的投入。LED是在一個防晶電的路線上走，因為我們發現某個模塊，這個是包括模塊和這個路燈4000支，這當中也有不少失敗，從07 年才逐漸摸索出來LED和太陽能配套的設施，它這個效應就是說還是比對明顯的，從4000降到3000元，照明效果不變，企業還能占15%的利潤。那如果從相同的價格來進行推廣，對於政府來講花同樣的錢原來裝10套，現在裝16套。對於我們的發展機遇來講，是兩個，一個發展機遇就是太陽電池版價格在急劇的下降，從07年的30多變成現在的10幾塊錢，尤其是在去年的10月份之前。第二個發展機遇就是國內的LED光效已經接近了100 lm/w，所以價格下降每年都在25%左右。我們自己預計2~3年以後，每年電源供應成本在100W，每瓦100元，140lm的時候可以看到。有關更多太陽能LED路燈的行業資訊信息請查看全球太陽能LED路燈行業市場研究分析報告。

　　三、LED路燈招標應該以功率來報價

　　最後提一個建議，今後的路燈招標應該以功率來報價。第二是開發產品要找出它的特點。像我們之前講的太陽能系統的這些無用就在鼓勵與被鼓勵的開發效果，還有就是太陽能LED路燈需要有技術支持，尊重智慧財產權，該產品有商業價值，可能可以達到商業效果，但是推廣不了，跟市場離的很遠，所以還沒有一個好的性價比。

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