新年伊始，一場醞釀已久的路燈革命蓄勢待發(fā)。
上周二，中國環(huán)資工委主任何學民在廣州宣布，十二五期間將動用80億元中央財政預算外資金采購400萬盞LED(發(fā)光二極管，這種半導體設(shè)備能把電能直接轉(zhuǎn)換為可見光，是高效發(fā)光體)路燈，地方不低于30億元的配套資金將跟進。就在同一天，杭州市電力局表態(tài)，為節(jié)約能源，再等5-8年，杭州市內(nèi)所有的路燈將換成LED燈具，而如今LED路燈所占比重不過5%。
本月中旬，省科技廳在發(fā)布十二五重點攻關(guān)科技項目時透露的信息更令人遐想：LED路燈本就省電，在路燈上加裝太陽能光伏板，把路燈變成一個小發(fā)電廠，路燈用電有望實現(xiàn)“自產(chǎn)自銷”，太陽能路燈被列入浙江未來4年重點攻關(guān)的108項技術(shù)之一。
省科技廳計劃財務(wù)處處長趙新龍認為LED太陽能路燈有望改變浙江人的生活，至少在杭州、寧波、湖州3座城市，一旦技術(shù)成熟，它將強勢取代傳統(tǒng)路燈——最近兩年，杭州、寧波、湖州先后被科技部列入“十城萬盞”試點城市，此項試點旨在推動中國LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展，降低能源消耗。
既然未來4年要全力攻關(guān)，就意味著太陽能LED技術(shù)并未完善，這項節(jié)能革命，已經(jīng)在浙江多個城市小規(guī)模悄然行進兩三年。
6條馬路的城市實驗
盡管未進入國家新路燈革新計劃，但紹興對太陽能LED路燈的追逐早在兩年前就已開始。
紹興全境擁有6條全采用太陽能LED路燈的城市道路，共配備約650盞新式路燈。它們中，最長的一條位于紹興縣城中心區(qū)域，距離縣府大樓約1公里，全長1500米，名為華齊路。
2月23日下午3點，紹興縣城柯橋冷雨飄灑，天空亮度好比夏日黃昏。在紹興縣住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局技術(shù)人員的指引下，我們體驗了這條不多見的太陽能LED路燈街道。
這條路上共有路燈178盞。10米高的白色路燈桿，方形燈具，新式路燈的外觀并無太多新意，唯一區(qū)別是頂端的兩塊太陽能光伏板。它們每塊長1.5米，寬0.8米。
然而，可見到的并非新式路燈的全部。若掀開路燈旁人行道地磚，還能發(fā)現(xiàn)玄機。路燈旁兩三平方米范圍的地下，深至半米處被掏空，在路燈燈桿下，澆筑有體積為0.7立方米的混凝土，在混凝土的旁邊，是一個長方形的空間，并排放置兩個蓄電池，蓄電池上蓋著水泥預制板，預制板之上是地磚。
它竟在冬雨中亮起
挑個陰雨天打量太陽能LED路燈，我擔心會讓自己失望，而住在華齊路兩旁的居民們對路燈很信任，他們知道，路燈上安裝了天空亮度感應(yīng)裝置，一旦天空陰暗到需要開啟照明的地步，路燈就會自動亮起來。
當天5點40分左右，路燈陸陸續(xù)續(xù)亮了起來，柔和的白色光線，覆蓋了整條馬路和人行道。
紹興縣公用市政管理處副主任陸百松說：“太陽能電板發(fā)的電應(yīng)該能頂4個小時，到了后半夜，系統(tǒng)會自動切換為普通電網(wǎng)供電。”
紹興的太陽能LED路燈產(chǎn)自諸暨的浙江光益光能科技有限公司，這家公司的總工程師鄭皆樂說，只要有光線照射，光伏板就能發(fā)電。
2月23日的陰雨天，已接近紹興亮度最低的日子，鄭皆樂用萬能表測試，光伏板傳送的電流大致相當于正常發(fā)電電流的1/5。
若是晴朗的日子，兩塊光伏板白天發(fā)的電量，夜間LED燈根本用不完，這些電不會被浪費，存在蓄電池里待陰雨天氣發(fā)電量不足時救急。因此，若只碰上兩三個連陰雨天，城市電網(wǎng)根本沒有取代太陽能上崗的機會，只有遇上3天以上的陰雨天，在后半夜照明時，電網(wǎng)才會短暫接班。
陸百松說，這些新式路燈前年年底上崗，一年算下來，太陽能基本搞定路燈用電，電網(wǎng)幫忙的次數(shù)寥寥無幾。大致估算，去年178盞路燈90%的用電來自太陽能。
省下的電夠420戶家庭使用
以去年的使用記錄計算，這178盞路燈究竟節(jié)約了多少電呢？
若不用新式路燈，華齊路將安裝功率為400瓦的鈉燈，LED燈功率只有120瓦，亮度和400瓦鈉燈差別不大。
若使用鈉燈，華齊路照明一年耗電量約為259880度。
使用LED燈具后，一年耗電量約為77964度，因為裝備了太陽能發(fā)電設(shè)備，僅10%的電由發(fā)電廠提供，實際消耗全社會電量為7796.4度。
在試行階梯電價的地方，確定每戶居民家庭的基本用電量為每月50度，以這個用電額度計算，僅一條紹興華齊路省下的照明電就可供約420戶家庭使用。
若杭州路燈全更換會怎樣？
目前，杭州大致有13萬盞路燈，每天使用時間、路燈的功率和紹興相仿，若全換成和紹興華齊路一樣的太陽能LED路燈，節(jié)約的電量會有多么巨大？
以華齊路的數(shù)據(jù)為參照，一盞路燈一年能節(jié)電1416.2度，這個數(shù)字乘以13萬，約為1.84億度。
單純算電費經(jīng)濟賬，以杭州居民電價每度0.53元計算，節(jié)約電費9752萬元。
比電費賬更驚人的是環(huán)保賬，依照國家環(huán)保部公布的計算標準，一家火電廠燒煤發(fā)出一度電，要排放0.96公斤二氧化碳，省下1.84億度電，就相當于每年為天空減少了1.7664億公斤二氧化碳。
1.7664公斤二氧化碳是個啥概念？若用汽車尾氣做類比，100萬輛中等排量轎車(每百公里耗油量8-12升)，每輛行駛736公里，能排出這么多二氧化碳。
雖然已有650盞新式路燈，但這個數(shù)量放在全紹興，幾乎可以忽略不計，杭州現(xiàn)有的30盞新式路燈與全市13萬盞相比，更是微乎其微。
就太陽能LED路燈存在的技術(shù)瓶頸，我向中國照明學會專家和光益科技總工程師鄭皆樂求解。
鄭皆樂表示，如今新式路燈推廣還有3道難關(guān)。
第一道關(guān)：如何抵擋大風
路燈頂上寬大的太陽板，不妨礙城市觀瞻，但因為它的存在，路燈的受風面積大增，整座路燈都會害怕大風。就拿華齊路的路燈來說，裝上了太陽能板，燈柱的鋼管壁厚就要從3毫米增加到4.5毫米，這意味著燈柱的造價要上漲五成。
不僅如此，在燈柱埋入地下的部位，還不得不澆筑0.7立方米的混凝土，這也是上千元的開銷。
有人問，太陽能光伏板做得小一些，難題豈不是迎刃而解？問題在于光伏板面積小了，它能發(fā)的電量就少了。
一個尷尬的現(xiàn)實是，依照如今的太陽能光伏技術(shù)，光伏板只能把照射在其上的約15%的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，在美國的實驗室里，這個數(shù)字已提升到了30%，可從實驗室里的成功到變成產(chǎn)品不知還要等待多少年。
第二道關(guān)：陰雨天如何存電
在多雨的浙江使用新式路燈，最怕碰上連陰雨天氣，鄭皆樂曾查詢諸暨的氣象資料，找到過連續(xù)1個月不出太陽的記載。
華齊路上一個1.2平方米的光伏板，在晴朗的日子里大致一天能發(fā)1度電，兩塊光伏板就是兩度電，當晚，路燈照明用去1度電，就算第二天一點電都發(fā)不了，剩余的1度電還能支撐一個夜晚。但若第三天、第四天、第五天還是陰雨天氣呢？
這時候，可以增加光伏板的數(shù)量，比方配4塊光伏板，連晴兩天，可以發(fā)8度電，供路燈連用8個夜晚�？墒牵鎯@8度電又成了難題。
埋在華齊路地磚下的蓄電池，兩個加起來，大小和一個臺式電腦機箱相當，但重得多，一個蓄電池就要兩人抬。每個蓄電池最多存1度電，售價1000元，存8度電就要8個蓄電池，價值8000元，更要命的是，蓄電池的使用壽命最長不過兩年，這意味著一盞新路燈每年光更換蓄電池就要花費4000元，拿擁有178盞路燈的華齊路來說，已是天文數(shù)字。
第三道關(guān)：LED燈泡能始終那么亮嗎？
說LED燈具嬌貴，還因為它們怕熱。作為燈具，它的前輩白熾燈的鎢絲可是能耐3000多攝氏度的高溫�？墒荓ED燈具里有種發(fā)光的粉狀物質(zhì)，一旦燈具的溫度比四周環(huán)境溫度高出15攝氏度，它就會一點點老化。后果顯而易見，LED燈具發(fā)光強度在逐年衰減，最嚴重甚至半年就衰減一半。
每1瓦LED燈市場價在5元左右，100瓦的路燈就是500元，半年換一次路燈，會是筆巨大的開銷。
要LED燈亮度不衰減，如今也想出了辦法。在華齊路路燈燈罩上方不為人所見的地方，猶如蜂窩一般，全是片狀的鋁塊，鋁是優(yōu)質(zhì)的熱量導體，做成片狀結(jié)構(gòu)則能將散熱面積增大數(shù)倍。當然，這種散熱燈罩也不便宜。
華齊路的LED燈雖然總功率達到120瓦，但燈具中每個紐扣大小的燈泡功率不過3瓦，一盞路燈需要40個小燈泡串聯(lián)。這樣做的目的依然是為了散熱。曾有浙江企業(yè)研發(fā)出50瓦的LED大燈泡，這種大功率燈泡熱量迅速集聚，沒幾個月就殞命。
改變困局的一個設(shè)想：路燈發(fā)的電入電網(wǎng)
太陽能LED路燈眼下所遇到的三大難題，最核心的是儲存電能難，若把費工、費錢，還存在污染隱憂的蓄電池趕走，新式路燈的未來或許更燦爛。
對此，受訪專家們有一個共識，用一根電線，把路燈上光伏板和電網(wǎng)相連，這樣，白天光伏板發(fā)的電就不再流向蓄電池，而直接進入電網(wǎng)，供全社會使用。到了夜晚，就像普通LED路燈一樣，電網(wǎng)再對路燈供電。
專家們說，這樣做雖然路燈沒用上自己發(fā)的電，但放眼整座城市的總耗電量，因為有了太陽能發(fā)電的加入，火電廠可減少發(fā)電量，依然節(jié)約了煤炭，減少了碳排放。
新式路燈PK傳統(tǒng)路燈
初裝成本
新式路燈燈泡：1瓦5元，100瓦的燈具500元。
燈罩及電子元器件：每瓦25元，100瓦2500元
燈柱：每一米的鋼管200元，10米高是2000元。
挖蓄電池箱和澆筑混凝土材料、施工費：1500-2000元
蓄電池4個：每個1000元，共4000元。
這樣算下來，安裝一盞新式路燈，大致花銷為11000元，傳統(tǒng)路燈初裝成本為8000元，二者差距不大。
使用成本
在使用過程中，太陽能LED路燈更換蓄電池是筆巨資，每兩年更換一次，平均每年要花2000元。
以華齊路為例，一盞路燈比傳統(tǒng)路燈一年省電1416.2度，折算電費約750元，蓄電池更換成本就遠高過所節(jié)約電費。
不過，若算上節(jié)約的不可再生資源煤炭，減排的二氧化碳，新式路燈的社會價值無可限量。
百年間的三代電燈大PK
1906年，愛迪生在19世紀末期發(fā)明的白熾燈開始走入千家萬戶，這種經(jīng)典燈具統(tǒng)治了中國家庭照明近百年。在20年前，鈉燈開始成為馬路、廣場等公眾場所照明的主角，最近10年間，節(jié)能燈一步步取代白熾燈，成為室內(nèi)照明主角。國家已明令，明年起全國白熾燈的生產(chǎn)將被叫停。
從2009年起，國家通過“十城萬盞”計劃向全國推廣第三代燈具LED燈，雖然這次照明變革首推室外照明領(lǐng)域，但照明行業(yè)已達成共識，LED燈具走入室內(nèi)，成為中國老百姓第三代照明燈具，不過是時間長短的問題。
這三代燈具的發(fā)光本領(lǐng)究竟有多強，我們不妨做個PK。這次PK以“流明”為亮度計算單位(單位符號lm)，1流明相當于距離1米外的一支蠟燭所顯現(xiàn)出的亮度。
1瓦白熾燈燈泡：14流明
1瓦鈉燈：40流明
1瓦節(jié)能燈：60-80流明
1瓦LED燈：100流明(這是如今主流LED燈具的發(fā)光能力，在實驗室里，已研制出發(fā)光強度達200流明的LED燈)
來源：杭州日報
