LED道路照明產品應用

▓撰文／圖片提供：黃素琴、鄭名山

隨著經濟成長與地方開發，路燈陸續增設，根據IEA調查資料顯示，估計2010年全球路燈市場規模達1.6至1.8億盞左右；而中國大陸的路燈估計則有2,800萬至3,000萬盞，每年並以約20％的年成長率持續增加；我國路燈的數量根據民國98年調查資料顯示共約有157萬盞，其中水銀路燈約占51.8％、鈉燈約占35.2％、複金屬燈2.9％、螢光燈9.3％，而LED路燈僅約占0.8％，雖然近幾年因鈉燈設置的比例逐漸增加，水銀燈有逐漸減少的趨勢，但仍然維持在相當高的比例。

國際推廣LED計畫

近幾年各國政府及產業紛紛投入不少資源，進行各項LED照明的應用產品開發，其中LED路燈更以示範推廣的方式，分別於各地設置大小規模不等的示範系統，以美國為例，例如「柯林頓氣候倡議（CCI）」，計劃在5年內將美國洛杉磯現有的14萬盞路燈改換成LED，屆時電力消耗最低將節省40％，每年減少CO2排放量約40,500噸。除此，美國能源部更在各城市建立數十件大小規模的示範案例，並進行經濟效益評估分析。歐洲地區以德國為例，也有各種小型的LED路燈示範案進行中，裝設總量約數千盞。而根據研究機構的市場分析，預估2013年全球LED路燈將新增至600萬盞。另外，亞洲LED戶外照明是全球最大市場，其中中國大陸是一大新興市場。中國大陸於2009年開始推動「十城萬盞」計畫，近期則有十二五計畫，均有針對LED路燈規劃示範推廣方案。

我國推廣LED計畫

至於我國在LED路燈的應用推動方面，2008年政府「加強地方建設擴大內需方案」，包含台中市、台中縣、基隆市、嘉義等，共計申請裝設LED路燈約1萬盞，其中台中市共裝設7,698盞，後續有基金會捐贈陸續增設至約9,000盞。經濟部於2009年度撥款1.3億元，進行「LED道路照明節能示範」，共補助47個示範案，換裝5,350盞LED路燈，以取代原有之水銀燈。目前全國各地加上一些小規模試驗性質裝設的案例，推估全國應有2萬盞LED路燈。2010年起能源局更針對推動高效率道路照明研訂策略與技術規範，預計未來仍有推動LED道路照明產品的專案繼續進行。

LED照明節能效果佳

在節能方面，達到相同照度下，以LED路燈取代水銀路燈可節能至少50％以上，以節約能源的觀點來看，這是相當值得推動的綠能產品。至於以LED路燈取代較高瓦數（200W以上）高壓燈或低壓鈉燈，以其目前發光效率來看，在節能方面未必有明顯優勢，如取代低瓦數的高壓鈉燈及低壓鈉燈，因其發光效率僅60～70 lm／W，以目前LED路燈產品光效普遍已達80～90 lm／W，仍有其汰換的節能效益，同時由於LED路燈的配光比鈉燈為佳，以較低瓦數即能達較好的照度均勻度，這也是其優點之一。而且未來技術更提升，LED路燈之發光效率不斷提高，節能成效將更為顯著，值得擴大推廣。另外，LED路燈結合智慧型控制系統，僅在車流量尖峰時段調亮照度，在深夜車流量小時即降低照度，亦可節省不少路燈用電量。國外如美國加州聖荷西市於2009年即有這樣的節能案例，國內目前則有金門的LED路燈示範案應用智慧控制系統，預計亦將會有不錯的節能效果。

在路燈系統的故障率方面，由實際使用數字統計，LED路燈系統故障率確實小於傳統水銀路燈及鈉燈。根據統計及研析，LED路燈系統的故障中電源供應器仍是主因，而LED元件亦有慢慢呈現故障的現象，至於是否影響照度需求，仍待後續觀察及量測。LED燈具是否能發揮其長壽命之特點，對於其功能性失效與損壞性失效均需再針對燈具系統各關鍵器件進行可靠度的探討，這些都是國內業者在開拓市場的同時所應注意到的問題。另外，換裝LED道路照明產品時，除了燈具本身之外，在其電源系統仍需注意是否加裝過載及漏電保護開關、是否接地、是否加裝抗突波保護裝置，以及接線要注意導線連接應確實，避免增加接觸電阻，造成導線過熱而損毀。

LED路燈將取代傳統路燈

在設置成本方面，目前LED路燈購置成本約為水銀路燈的5至8倍，約為鈉燈的4至5倍。而另外以LED路燈壽命長、故障率較低的特點，確實是可減少路燈的維護費、材料費及人工費用。整體評估，LED道路照明未來隨著產品技術提升，價格將可望漸漸拉近，降低回收年限，而政府持續規劃推動及補助資金的挹注仍然是普及應用的關鍵。

以LED路燈取代傳統路燈已是未來的趨勢，近年LED路燈的產品技術發展快速，過去市場上LED路燈良莠不齊，易造成使用者信心不足，目前大部分業者均已慢慢克服包括光、機、電、熱等系統設計技術的問題，燈具產品品質已持續提升。

對於LED道路照明產品的選購，國內已有CNS 15233標準把關，讓產品選用有所依據，建立使用者信心。除此，在選購LED道路產品時，燈具產品發光效率越高，則代表每瓦用電所產生的流明數越高，也就是越省能。但路燈產品發光效率並不是唯一的好產品指標，路燈光形設計越好，在道路上的照度均勻度會愈佳，愈不易產生所謂的「斑馬現象」。此外，產品量產時的品質掌控也關乎LED路燈使用的評價，這是生產業者本身需嚴格把關的，而使用單位也必須定期做抽測，以確保LED路燈高品質、節能、長壽命的特點。而地方政府路燈管理單位經過一段時間的使用心得，提出LED路燈的推動必須注意的事項包括：模組化、規格化、價格平民化，這也是未來LED道路照明產品要廣泛應用的關鍵。（作者任職於工研院綠能所智慧節能系統技術組）