我國LED路燈發展及技術趨勢

 

刊登日期:2015/3/5
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節能照明趨勢
全球高度重視氣候變遷與節能減碳趨勢中,綠色新政已成為全球施政潮流。隨著 LED(發光二極體)技術創新,LED照明光電產業於綠能產業脫穎而出。廿世紀末 LED技術的重大突破,讓 LED應用在廿一世紀綻放光芒。隨著白光LED性能不斷突破,LED由螢幕背光應用逐漸拓展到一般照明應用,因效率高於傳統照明且技術快速進步,促使 LED照明於廿一世紀扮演節能減碳重要角色。

我國LED路燈推動政策
我國為全球LED路燈技術開發最積極國家之一,照明節能政策規畫由戶外照明推廣至室內照明,在確保經濟性、安全性(電器安全與生物安全性)前提下,透過節能標章與獎勵補助等措施,循序漸進推動,除達照明節能普及化,亦健全內需市場,協助廠商建立實績,以利LED照明產業成長。我國自97年開始推動一系列 LED路燈設置政策,並由小規範多點示範區域至 LED路燈技術能量成熟後,於101年推動「全臺設置LED路燈」措施,開始全臺大規模設置 LED路燈,如表一所示。

LED路燈推廣成效
截至103年底,我國 LED路燈數量近達 57.2萬盞,占全臺路燈總數 25.4%,每年可節約 2.3億度電,減少 12萬公噸二氧化碳排放,LED路燈實際設置狀況如圖一所示。全臺設置 LED路燈技術規範訂定初始發光效率為 85 lm/W以上,依統計結果,目前所使用 LED路燈最高發光效率達137 lm/W,九成以上燈具之發光效率超過100 lm/W,顯示我國LED路燈技術大幅精進(圖二),節能效益增加約 20%,更提升業者技術能量,以現行技術水準替代水銀路燈省電效益達 70%,並大幅減少水銀路燈帶來汞污染之情形。

圖一、全臺各地LED路燈設置實績
圖一、全臺各地LED路燈設置實績

圖二、LED路燈效率演進
圖二、LED路燈效率演進

另外,依 101年之後我國所使用LED路燈資料統計,以 1比 4的桿高桿距比,有超過半數 LED路燈照度均勻度超過 0.5,甚至有三成達 0.6以上(圖三)。顯見我國 LED路燈光學設計技術已相當成熟,若實際桿高、桿距設置適當,可有效避免 LED路燈一直受人詬病的斑馬紋問題。

LED路燈技術趨勢
相較傳統氣體放電燈,LED路燈具有可調光且無汞污染等優點,以目前市售產品而言,已有多項LED路燈產品發光效能超過 140 lm/W。LED路燈除創造較大節能量外,後續擴充二次節能、管理控制功能及整合智慧服務之路燈產品,已為未來趨勢,未來將提供更即時及更節能之服務。為了迎接 LED路燈照明市場的商機,由台塑集團所成立之南亞光電,遂與工研院進行技術合作,在 LED照明產品的開發中導入工研院 LED燈具之無線 ZigBee與電力線 PLC之智慧照明系統技術,加快了技術能量的建立。執行過程中,以南亞光電之路燈燈頭為控制標的,並且導入工研院的 ZigBee與 PLC監控系統以及高效率電源進行系統整合,未來將可利用本次的合作基礎,開發相關照明監控產品。

路燈監控系統須具備可受監控之路燈電源與監控路燈之控制系統,並須依架設路燈系統之現場系統,有彈性的選用合適的電源與傳輸介面,因此,工研院所開發之路燈監控系統(圖四),為一透過網際網路監控一至多個 LED路燈照明場域的設計。使用者在路燈及監控系統設置完成之後,可以透過網際網路對場域中的路燈做即時或是排程控制,以達成對路燈設備或群組做開關以及調光的目的,並能取回路燈的即時資訊以判定其是否正常工作

本監控系統同時具備無線的 ZigBee傳輸介面與有線的 PLC傳輸介面,並整合於單一管理網頁工具中,使用者可針對路燈安裝環境來選擇適用的傳輸介面……以上內容為重點摘錄,如欲詳全文請見原文。

作者:楊明儒、朱思璇、龔哲民、李麗玲、郭玉萍 /工研院綠能所
 ★完整內容請見下方檔案。


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