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Comparación de la promoción y aplicación de lámparas de calle LED entre China y los Estados Unidos
- May 26, 2018 -

Estados Unidos cuenta con la tecnología de iluminación LED líder en el mundo y tiene muchos años de experiencia en la promoción y gestión del ahorro de energía. Estados Unidos tiene 52 millones de farolas y tiene el sistema de alumbrado urbano más grande del mundo. 50% son luces de carretera, 50% son luces de calle y luces cuadradas públicas de ciudad. El Departamento de Energía de EE. UU. Comenzó en 2009 a implementar planes para reemplazar las luces de calle existentes con LED. A través del resumen de la práctica de los últimos años, se ha formado un consenso sobre el alumbrado vial LED y se ha embarcado de manera constante en la dirección de desarrollo de la economía y el uso de una administración de capital uniforme.


China tiene la mayor capacidad de fabricación de productos eléctricos de iluminación en el mundo, y el desarrollo de sistemas de tráfico y carreteras es el más rápido. La lámpara de alumbrado nacional es de aproximadamente 35 millones de baht, que es la segunda más grande del mundo. En marzo de 2004, la farola LED iluminada en Lin'an City of Hangzhou abrió el camino para la iluminación vial LED. Con el estímulo y el apoyo de la política, la promoción y aplicación de iluminación LED se ha desarrollado rápidamente en la ola de crecimiento económico en varias regiones. En 2008, la Alianza de Semiconductores comenzó a implementar el plan de promoción "Diez Mil Ciudades" y lanzó el programa de demostración "50 millones 2 millones". . La expansión de la aplicación actual se centra en el apoyo a la expansión de la carretera para la urbanización. El desarrollo de alta velocidad ha producido logros de fama mundial, y los problemas expuestos también han llevado a la reflexión.


Dentro de una década, la farola LED global tendrá un tamaño de mercado de más de US $ 50 mil millones y ahora está entrando en su fase de crecimiento. El diseño del producto y los métodos de aplicación están cambiando con cada día que pasa e inevitablemente romperán con el modelo anterior. Comparando las diferentes experiencias de los dos países, complementando entre sí ayuda a promover la promoción y aplicación de farolas LED, guiar la construcción futura de farolas, desarrollo de productos y desarrollo futuro del mercado.

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Promoción de la industria de iluminación vial LED en ambos países


Bajo el impulso del Departamento de Energía de los Estados Unidos, el principal negocio de las farolas locales es gestionar y coordinar las necesidades de gestión urbana, centrándose en la transformación de los viejos sistemas de alumbrado urbano. El objetivo es ayudar a reducir las emisiones de carbono en las ciudades, reducir los gastos municipales, mejorar el transporte urbano y la gestión de medios de vida, y obtener rendimientos de inversión.


Los experimentos comenzaron en seis ciudades y pueblos de todo el país. Las ciudades y pueblos piloto resumen diferentes ubicaciones geográficas, el clima y el medio ambiente, y la escala de transporte, que conducen a experiencias más integrales. Sobre la base de esta experiencia, se ha expandido espontáneamente a docenas de otros pueblos y ciudades año tras año. Según estadísticas incompletas, la promoción y aplicación actual de farolas LED en los Estados Unidos representa aproximadamente el 5% del número total de farolas en el país. Se espera que para 2020, será reemplazado por 1/3, o 17 millones de toneladas. Hasta el momento, ninguna ciudad ha utilizado completamente farolas LED.


La ciudad de Los Ángeles es la primera ciudad de los Estados Unidos en implementar el proyecto de renovación de alumbrado vial con LED más grande del país, reemplazando el 50% de las 210,000 luces LED de la calle; seguido por la ciudad del este de Boston, ha reemplazado 45,000 de las 65,000 luces de la calle, o 25,000 baht.


La ciudad de Nueva York, que es la más grande en iluminación vial, es relativamente conservadora. En 2003, planeó reemplazar 1.600 vatios de lámparas de halogenuros metálicos en Manhattan. La inversión retornable a tres años de $ 1.4 millones fue vista como un hito en la aplicación de luces LED.


La ciudad de Chicago, una ciudad industrial, sopesó los beneficios y decidió utilizar lámparas de halogenuros metálicos de cerámica menos costosas para transformar el alumbrado urbano.


A principios de 2009, el Ministerio de Ciencia y Tecnología de China inició el proyecto de demostración de "Diez ciudades, diez mil millas", y la implementación real fue liderada principalmente por los gobiernos locales. Más énfasis en el futuro de la nueva urbanización, en lugar de la transformación de la antigua iluminación vial; También algunas provincias y ciudades para promover el propósito es promover el PIB local, el apoyo a las industrias locales para competir por el mercado, el desarrollo regional es extremadamente desigual.


La provincia de Guangdong, donde se concentra la industria de la iluminación, está impulsada por políticas que respaldan a las industrias locales. Actualmente, la provincia ha promovido acumulativamente el uso de farolas LED en casi 800,000, y la sección de demostración supera los 10,000 kilómetros. Se espera que en 2013 se instalen más de 1.1 millones de nuevas farolas LED, lo que dará lugar a una nueva ronda de promociones integrales y moda de aplicaciones.


La ciudad con el mayor alumbrado vial y una gestión urbana madura en Shanghai garantizará la operación segura y estable del alumbrado vial urbano y asegurará la promoción de los beneficios. En la aplicación de iluminación vial LED, es relativamente estable. A finales de 2012, se han probado más de 5,000 farolas LED, que representan solo el 1% del total.


Evaluación de la promoción de piloto de aplicación de iluminación LED


La promoción y la aplicación del alumbrado vial con LED, su éxito o fracaso, deberían finalmente implementarse para obtener los beneficios reales. El beneficio económico directo se basa principalmente en el costo de actualización o nueva configuración y el diseño original del sistema o estándar, el efecto real de ahorro de energía en las mismas condiciones de iluminación, la vida útil y confiabilidad efectiva del producto y el costo de mantenimiento en funcionamiento. Otros factores de efecto de la aplicación incluyen las reacciones de los residentes y del usuario, la seguridad urbana, los efectos de iluminación, etc.


Algunos factores indirectos e indirectos relacionados con el alumbrado vial, como el PIB local, la imagen urbana, el desarrollo futuro, los indicadores de emisiones de carbono, etc., no deben incluirse en el sistema de evaluación de beneficios y solo pueden servir como base para la toma de decisiones sobre proyectos.


La inversión en iluminación vial LED es relativamente alta, pero la tecnología está cambiando con cada día que pasa. El precio de los productos disminuye continuamente y la relación costo-efectividad aumenta constantemente. La inversión temprana tiene un alto costo y riesgos de eliminación de tecnología. Las condiciones reales del alumbrado vial afectan directamente los beneficios de las aplicaciones de alumbrado vial LED. La preferencia por proyectos piloto con períodos de recuperación cortos puede reducir riesgos, ganar experiencia y desempeñar un modelo positivo.


El plan de promoción de alumbrado vial LED en las ciudades de EE. UU. Generalmente se divide en 3 o 5 etapas. A partir del ensayo de pequeña escala de la clase inicial, obtenemos los resultados de la experiencia de aplicación del producto y los retornos reales. Una vez que se obtienen los resultados del retorno equilibrado, ingresaremos a la segunda fase para expandir la promoción; después de confirmar el efecto de los beneficios de entrada y salida de la transformación de iluminación, puede completarse. Confíe en los fondos del mercado para lograr una transformación completa del alumbrado vial.

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La ciudad de Redland, California, Estados Unidos, demostró que valía la pena aprender. La ciudad usa un sistema de información geográfica de la administración de la ciudad para establecer pesos de decisión según la tasa de accidentes de tráfico nocturnos en los últimos tres años, registros de seguridad urbana, actividades comerciales de entretenimiento nocturno y densidad de vida, y luego diseña LED de acuerdo con la racionalidad disposición de fuentes de financiación y rentabilidad económica. Las cinco etapas del alumbrado público urbano son para expandir el plan de promoción y, finalmente, lograr el objetivo de los ingresos de inversión de beneficio mutuo y la gestión urbana.


A partir del resumen de tres años de las ciudades piloto, el retorno de la inversión entre las ciudades (excluyendo los subsidios) varía enormemente. La ciudad que paga más rápido es de aproximadamente dos años, y la más larga no es más de siete años, y ha alcanzado un nivel aceptable.


La experiencia piloto muestra que el alumbrado público con LED debe ser el preferido para la retroadaptación del alumbrado público antiguo, y las ciudades nuevas no necesitan construirse una vez. El antiguo sistema de alumbrado vial tiene una baja eficiencia y altos costos de mantenimiento, pero la infraestructura es completa, y el entorno del camino y los datos del flujo de tráfico también son suficientes. El uso de farolas LED para la retroadaptación de iluminación tiene costos más bajos, retorno de inversión más fácil y menor riesgo. El efecto social es fácil de ver de inmediato, y es fácil jugar un papel de demostración. Debería ser la primera opción.


El nuevo proyecto se basa en la actual lámpara de sodio de alta presión u otra nueva tecnología de fuente de luz en la misma plataforma para la contabilidad de beneficios, la ventaja del LED es relativamente menos significativa. Además, el crecimiento del tráfico vial en las nuevas ciudades debe tener un rumbo temporal, y los productos LED están cambiando con cada día que pasa, una inversión estándar de una sola vez, alto riesgo de eliminación de tecnología y efectividad relativamente baja.


Análisis económico de iluminación vial LED


Con el fin de evitar la influencia de factores subjetivos, o por falta de experiencia y errores, y conducentes a la comparación y conclusión del proyecto. El DOE de los Estados Unidos (Departamento de Energía) ha propuesto un conjunto de software de contabilidad general para facilitar la descarga y el uso de Internet.


El balance económico o el análisis de los ingresos se calcula mediante una compensación directa entre la compra de farolas, el reemplazo de los costos de instalación y el costo de mantenimiento de los costos de iluminación y mantenimiento. No considere ningún beneficio indirecto o potencial, como mejoras ambientales, métodos de control mejorados, PIB local, etc.


El costo de mantener el sistema de alumbrado vial en los Estados Unidos es relativamente alto, que es equivalente o incluso mayor que el costo de la electricidad en funcionamiento. Debido a las ventajas de confiabilidad de longevidad de las farolas LED, se puede ahorrar la contribución de los costos de mantenimiento en la contabilidad del rendimiento económico, por lo que la iluminación LED tiene beneficios obvios y es fácil de aplicar y popularizar. Los ensayos en los Estados Unidos han demostrado que el ciclo de retorno del alumbrado vial con farolas LED es de 2 a 7 años, que ya tiene el valor de la inversión económica.


El proceso de proyecto de alumbrado vial LED de China y la posterior contabilidad económica del proyecto no le prestan suficiente atención, y el ciclo de retorno rara vez se utiliza como el principal indicador de evaluación. A menudo es el uso de indicadores de diseño para reemplazar los efectos reales de la contabilidad y, por lo tanto, sujetos a factores subjetivos, es fácil sobreestimar los beneficios. Debido a que la mano de obra de China es relativamente baja, el costo de mantenimiento ahorrado mediante la adopción de iluminación LED no contribuye significativamente. El rendimiento económico de la reforma de la iluminación LED depende principalmente del ahorro de las tarifas de electricidad en funcionamiento, por lo que el ciclo de retorno es mucho más largo que el de los Estados Unidos, por lo que se requieren la esperanza de vida y la fiabilidad del producto. Más alto que los Estados Unidos. Con la calidad actual del producto, la confiabilidad de la esperanza de vida, los estándares de diseño de demostración son demasiado altos, el costo de los productos de ingeniería es demasiado alto. La mayoría de los proyectos tienen dificultades para lograr la recuperación de costos durante la vida útil del producto. Por lo tanto, debemos confiar en los subsidios de política en la actualidad y todavía no tenemos el verdadero valor de la inversión social.


Los dos países tienen diferentes puntos de vista sobre la iluminación LED de la autopista


La seguridad de conducir a alta velocidad durante la noche depende principalmente de la visibilidad del objetivo de avance o de la iluminación vertical actual que se encuentra delante de él. Los accesorios actuales de iluminación vial proporcionan principalmente iluminación horizontal y brillo de la superficie de la carretera. Por lo tanto, el papel de las luces de la calle es limitado. Además, la potencia de salida del LED actual no es suficiente para cumplir con los requisitos de iluminación vial de las vías arteriales urbanas, sin mencionar las carreteras.


Las carreteras de EE. UU. Solo proporcionan iluminación en las carreteras e intercambios para recordar a las personas que reduzcan la velocidad y ayuden a ver la carretera.


En muchas partes de China, se instalaron farolas LED durante la construcción o reconstrucción de carreteras de alta velocidad. Especialmente en las ciudades continentales o pequeñas y medianas, hay muchos diseños súper estándar que buscan ciegamente el lujo. Ignorar por completo los principios básicos de la protección del medio ambiente y la conservación de la energía, el rendimiento de la inversión y el uso. Tales proyectos que pretenden declarar el desarrollo de ciudades o impulsar el PBI local no deben usarse como un modelo para promover las aplicaciones de iluminación vial LED, y para evitar la imitación de ciudades pequeñas y medianas.

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Cálculo de beneficios de iluminación


La eficiencia de la iluminación vial LED tiene diferentes métodos de cálculo. Sin embargo, el maestro se compone de dos factores principales del diseño de la instalación de ingeniería de las características de iluminación. Debido a los diferentes diseños ópticos de las luminarias LED, la eficiencia de iluminación en la superficie de la carretera varía enormemente. Por lo tanto, no debemos usar fuentes de luz o efectos de iluminación para calcular y comparar la eficiencia energética de diferentes lámparas.


El método más comúnmente aceptado es la potencia de entrada de la luminaria bajo la misma iluminancia promedio en la superficie de la carretera. Sin embargo, cómo calcular la iluminancia promedio es realmente muy complicado. Este indicador está estrechamente relacionado con el diseño de la distribución de la luz de la lámpara y el esquema de muestreo para la medición. La instalación y el diseño de la iluminación deben equilibrarse y optimizarse en términos de iluminación, brillo, deslumbramiento, costo del proyecto, requisitos reales y aplicaciones estándar. Una fórmula de cálculo de iluminancia promedio simple no puede excluir que la sobreiluminación de un área local se ingrese como la iluminación más alta y se mejore el resultado del cálculo.


Para resolver el impacto de la distribución irrazonable de la iluminación sobre la eficiencia de la iluminación y comparar la eficiencia lumínica de las lámparas de sodio de alta presión y las luces LED con diferentes distribuciones, la Alianza de Alumbrado Público LED de los Estados Unidos propuso un FTE (eficiencia de iluminación deseada) . El programa de medición de eficiencia de iluminación. Esta propuesta solo utiliza el área de objetivo rectangular equivalente correspondiente al rango de iluminación uniforme definido por IES para calcular el flujo luminoso proyectado en esta área como base para el cálculo de la eficiencia de iluminación. La iluminación superpuesta o la luz demasiado oscura no están incluidas en el área de iluminación efectiva. El valor FTP se puede calcular a partir de las medidas de la lámpara IES y los datos de diseño de ingeniería a través de un software público unificado, que al menos evita las desviaciones artificiales.


Los datos empíricos muestran que el valor FTE de los sistemas LED es mayor que el de la iluminación vial HPS. Calcule completamente las ventajas de eficiencia que la iluminación LED puede aportar, y proporcione la base para el diseño óptico secundario de la luminaria. Este es un tema digno de mayor exploración en el estudio de la eficiencia de la iluminación vial.