成都市计量监督检定测试院(以下简称“我院”)自2009年12月挂牌成立国家城市能源中心(成都)以来，紧跟四川省政府、成都市政府大力推进新兴产业的步伐，在四川省质监局的大力支持下，积极参与省政府、市政府大力推进新兴产业的能效测试工作。
    

一、LED路灯道路照明工程能效测试

    2009年，科技部将成都市列为LED照明运用工程试点示范“十城万盏”城市之一，为此成都市政府出台了相应的LED照明产业发展规划，即成办发[2010]4号文件《成都市LED照明产品运用规划(2010-2012)》和成办发[2009]34号文件《成都市“十城万盏”半导体照明运用工程试点实施方案(2009-2011)》。为保障成都市LED照明试点示范工程科学有序地开展，为试点示范工程提供检测技术支持，2009年12月我院承担了成都市科技局(2009)年度科技计划项目《成都市LED照明检测与节能评价的研究》。
    道路照明工程是政府工程，关系到城市市容景观环境形象、车辆和行人安全，关系到社会治安安全。近年来LED路灯的技术发展日新月异，产品更新换代快，但用于试点示范工程，其质量如何？是否满足CJJ45-2006《城市道路照明设计标准》？投入产出的经济效益如何？这些问题只有通过现场检测(验收)才能发现，并且只有通过检测(验收)才能提出产品质量和工程建设质量的改进意见。为此，我院对LED路灯道路照明工程开展了以下工作:检测LED路灯节能效果并对试点工程节能绩效进行评价；对LED路灯照明试点工程的现场照明效果及安全性能进行检测，评价其与CJJ45-2006的符合情况；比较LED路灯和其他照明设施的实际照明效果的优劣；对LED路灯和高压钠灯的经济效益进行分析比较。
    选择一条LED路灯道路和一条高压钠灯路灯道路作为样品(支路道路)，要求LED路灯道路和高压钠灯道路的道路类型、车道宽度、车道数量、路灯布置方式及周围环境条件等参数基本一致。从2010年3月到2010年12月，分别对样品路段进行了8次测试，测试结果如图1所示。
    

图1  两种光源实际现场每瓦电功率照度值(Lx/W)分析
    不同的电光源，在实际现场的每瓦电功率照度值(Lx/W)所表征的物理意义是电光源的光效高低。这也是在现场直观鉴别不同的电光源光效高低的有效方法。现将两种光源实际现场的每瓦电功率照度值(Lx/W)分析列表(见表1)。
    

表1  两种光源实际现场的每瓦电功率照度值(Lx/W)分析
    (一)表面照度平均值比较
    按照CJJ45-2006的规定，LED路灯和高压钠灯均能满足要求(支路道路)。从表面看，LED路灯离主要道路的要求还有差距，表面照度平均值还有待提高，但这里采用的CJJ45-2006是针对传统光源而言的，还没有针对LED路灯照明的现场检测标准。同时，按照这个标准，与表面照度平均值相关的参数平均照明功率密度(W/m²)，LED路灯(<0.5)远优于高压钠灯(>1)。
    (二)每瓦电功率照度值比较
    1.LED和高压钠灯的每瓦电功率照度值(Lx/W)非常接近，但高压钠灯整灯总的耗电功率由两部分构成:一部分为灯耗电功率；另一部分为电感镇流器耗电功率。灯本身的耗电功率，因技术性能的因素，热功耗很大，有很大一部分能量没有转化为光能量，而是转化成为热能。电感镇流器技术品质越差、使用的时间越久，耗电功率越大，百分之百地转化为热能。在本实验中，功率因数为90%左右。因此，高压钠灯其辐射度学意义上的光电能量转换效率也比较低。
    高压钠灯辐射到空间的光通量，含有较多的不可见光，可见光比例低，有效视觉光效低。有效视觉照度低，尽管光源功率很大，采用照度计测量照度，数值也很高，但人眼的真实有效视觉感低，即照明环境并不明亮、清晰、真实。
    2.LED路灯尽管光源功率不大，在一般场合下，采用照度计测量照度，数值即使不高，但人的真实有效视觉感高，即照明环境明亮、清晰、真实。
    3.LED路灯节电率
    若直接用150W LED路灯替换250W高压钠灯，按照每天平均照明12h计，在满足CJJ45-2006规定的照度值的前提下，依据LED路灯和高压钠灯的有功功率计算节电率，未考虑两灯的照度变化及其供电线路损耗等因素(具体数据对比见表2)。
    

表2  150W LED路灯与250W高压钠灯的对比
    节电率计算公式:节电率=(高压钠灯的电功率?12h-LED路灯电功率?12h)/(高压钠灯的电功率?12h)。计算结果表明，相同照明时间下，150W LED路灯替换250W高压钠灯后的节电率为47%。
    (三)显色指数与显色能力
    1.高压钠灯显色指数值(Ra)为26左右，显色能力一般。照明环境产生色偏差，将不能正确地辨识彩色物体的真实颜色。
    2.LED路灯显色指数值(Ra)为71左右，显色能力高。照明环境不产生色偏差，色彩逼真，能够正确地辨识彩色物体的真实颜色。
    (四)色温和光色与视觉舒适度
    色温即光源色品质量的表征。要了解光源的色品质量即要了解一个光源的光的色相倾向和色饱和程度。在技术上，用色温来表示光源的色品质。对于色温与光源的色品质，可以这样认为，色温越高，光越偏冷，色温越低，光越偏暖。
    1.高压钠灯原理是采用高压气体放电发光。虽然发光效率最高，但其显色性极差。
    2.LED路灯色温在5500K左右，光色洁白，柔和不刺眼，接近5400K的等能光源E(等能光源E是一种理想的辐射能分布完全均匀的光源，相关色温为5400K，相当于直射阳光)。
    3.由于色温较高，相对高压钠灯，LED路灯其发出的白光在雾天的穿透性不强，对道路交通诱导性不强，存在一定的安全隐患。
    除样品道路外，2010年我院还对3家企业生产的LED路灯进行了现场检测，检测结果与样品道路结果基本一致。检测结果已告知路灯管理方和相关企业，并对存在的问题提出了改进意见。
    

二、LED广告灯箱能效测试

    按照成都地铁公司的要求，2010年我院分别对地铁站台使用的LED灯和T5节能灯的广告灯箱进行了测试，共测试了5块LED灯和19块T5节能灯的广告灯箱(灯箱见光尺寸约为1.5m?3m)。
    两种光源实际现场每瓦电功率照度值(Lx/W)分析如下:
    不同的电光源，在实际现场的每瓦电功率照度值(Lx/W)所表征的物理意义是电光源的光效高低。这也是在现场直观鉴别不同的电光源光效高低的有效方法。
    现将每瓦电功率照度值(Lx/W)分析列表(见表3，数据均为平均值)。
    

表3  每瓦电功率照度值(Lx/W)分析
    从表3可以看出，LED灯箱相对于T5节能灯而言，每瓦照度值有明显提高，灯箱广告的视觉效果明显提高。
    

三、结束语

    综上所述，LED灯节能效果明显，尽管价格高(LED路灯的价格是高压钠灯的4～5倍，但LED灯管的寿命是T5灯管的20倍)，电源寿命相对较短，平均照度还有待提高，但LED灯取代传统白炽灯、钠灯的趋势是不会改变的，这也是建设节能高效社会的大势所趋。
    因此，LED产业具有很好的发展前景，市场潜力巨大，促进LED产业的发展，计量人责无旁贷。