山东省技术创新项目立项建议书
项目名称:风光互补LED太阳能路灯技术研发项目
项目申报单位:山东佛光照明科技有限公司
项目主持单位:临沭县经济贸易和信息化局
山东省经济贸易委员会制订
2010年10月20日
（一）立项理由
1、国内外相关技术与产品现状、问题、趋势和本项目的意义
风光互补路灯是独立的供电系统。它能有效地利用风能和太阳能在能量及时间上的互补性，通过两者各自的发电装置，共同向蓄电池充电。常规路灯的低压输电线路长，不仅路灯耗电，而且输电线路的耗电也很大。常规路灯必须用埋地电缆供电，在离电源点超过3km的公路就要建一个供电线路，如果照明线路延长，还需要设升压系统，因此大部分远离电源点的市郊公路和高速公路都没有安装路灯。风光互补路灯的出现避开了给路灯长途供电的弊端，美观独特的风光互补路灯既给城市的夜晚带来光明，又给城市增添了一道靓丽的风景。
本项目研发生产的风光互补路灯，尽管初次投资较高，但是不需要输电线路，也不需要开挖路面做埋管工程，不消耗电能，从长远来看，该系统有明显的经济效益。风光互补路灯利用自然能源发电，不消耗化石燃料，无二氧化碳、二氧化硫等有害气体的排放，清洁干净，环境效益良好。目前，欧洲、日本、美国等发达国家正在普及风光互补路灯，将其用在沿海公路、偏远山路，特别是在已建成的道路上增设路灯非常方便。
相较于太阳能与传统路灯，风光互补路灯系统则具备了风能和太阳能产品的双重优点。没有风能的时候可以通过太阳能电池组件来发电并储存在蓄电池；有风能，没有光能的时候可以通过风力发电机来发电，储存在蓄电池；风光都具备时，可以同时发电。在白天可以利用太阳光和风力资源发电，晚上利用风力发电机发电，弥补了风能供电或太阳能供电的单一性，使供电系统更具稳定性和可靠性。运行的时候通过蓄电池向负载放电，为负载提供电力。路灯开关无须人工操作，由智能时控器自动感应天空亮度进行控制。
中国的整个路灯市场的规模极大，仅2009年就安装了1700万盏，预计今年有望突破2000万盏。当然，其中大部分为普通交流电高压钠灯，而不是风光互补路灯系统LED路灯。专家提出：假如2010年的全部路灯全部改用风光互补路灯系统LED路灯，那么仅所需的太阳能电池板的总功率将达到800万千瓦。而发改委提出的到2020年才180万千瓦的任务，今年就可以超额4.4倍完成。目前，在欧洲、日本、美国等发达国家正在普及风光互补路灯系统，我国采用风光互补路灯系统节能也将紧跟世界能源发展步伐。
尽管风光互补路灯系统节能、清洁优势明显，但安全性、安装费用等问题一直颇受关注。实际上，风光互补路灯系统是非常安全的，路灯的风车和太阳能电池板的受风面积远小于公路指示牌和灯杆广告牌，路灯的强度设计也是按抗12级台风的标准设计的，不会出现风车和太阳能电池板会被风吹落到公路上伤及车辆和行人现象；随着科技进度，节能型照明产品的普及，风机和太阳能产品的技术水平将逐步提高且价格将逐渐降低。目前，风光互补路灯的造价已接近常规路灯造价的平均水平。从长远看，风光互补路灯不消耗电能，其运行成本远低于常规路灯。
对于人们所担心的风光互补路灯受天气影响，亮灯时间不保证的疑问。风能和太阳能是最常有的自然能源。晴天阳光充足，而阴雨天则风大；夏天阳光
照射强度高，而冬天风大。另外，风光互补路灯系统配有特有的储能系统，能够保证路灯有充足的电源。
由于中国的地理位置，中国拥有非常可观的太阳能。全国各地的年太阳辐射总量为3340-8400MJ/m2，中值为5852MJ/m2。从全国太阳年辐射总量的分布来看，青藏高原和西北地区、华北地区、东北大部以及云南、广东、海南等部分低纬度地带的年太阳辐射总量都在5000MJ/m2以上，属于太阳能资源丰富或较丰富的地区，比较适合大力发展风光互补路灯系统。
2、本项目的主要技术曾列入过哪些科技计划和取得的阶段成果
风光互补路灯系统设计的光源采用LED，LED是由超导发光晶体产生的超高强度的灯光。LED光源色温4500-6500K，显色指数85以上，颜色更接近于自然光，与高压钠灯相比，人眼感到同样亮度时所需的光强就低许多，因此，在道路照明中采用96瓦的LED路灯，其照明效果就相当于250瓦的高压钠灯。大功率LED路灯寿命长达6万小时，是高压钠灯的十几倍，户外使用寿命长达10年以上。大功率LED路灯显色性大大高于高压钠灯，高压钠灯以金属钠蒸汽为发光源，光线呈单一偏黄，显色指数仅23，与阳光（显色指数100）相差甚远，而LED路灯发出的是白色光，显色指数达80以上，色彩更真实，也不存在危害性的紫外光线和红外光线，不吸引昆虫。
目前的路灯光线呈180度散射，该项目的生产工艺最新采用独特的二次光学设计，将大功率LED太阳能路灯的光照射到所需照明的区域，进一步提高了光照效率，使得路灯的光线投射到路面形成一块矩形光斑，几乎没有散射的眩光，对周围不造成光污染。还设置了自动控制节能装置,能实现在满足不同时段照明要求情况下最大可能的降低功率，更好的达到节能目的。且光场区亮度分布均匀，光线柔和，有效减少驾驶员眼睛疲劳，使驾驶更安全。
大功率LED路灯采用直流供电，其独有的恒流装置，使大功率LED路灯发
光恒定，彻底无任何闪烁。高压钠灯等高强度气体放电灯有延迟效应，要在点燃15分钟后才能达到其90％—100％光通量，而大功率LED路灯通电即达到正常亮度，无开灯延时现象，便于实行智能控制，更加节能。LED照明是一种固态照明，可以有效防震、防爆。
LED是个光电器件，其工作过程中只有15%～25%的电能转换成光能，其余的电能几乎都转换成热能，使LED的温度升高。在大功率LED中，散热是个大问题。?该项目的散热器采用特制的高散热铝合金材料，铝是散热及其他性能相对较好的金属，富亿通通过表面特殊的处理，它们几乎不会腐蚀，寿命无限长。该散热结构引导热量以发热体为中心轴起点向上及其周围散发，整个结构称为放射性太阳花圆柱结构，把表面积最大化，有利于热量向空气扩散。并且该散热器创新性地应用于航天材料的微米级散热技术，利用物理原理迅速地将热量传遍整个散热器灯壳内表面，再由高散热材料的鳍片和空气交换把热量带走。利用这种结构可以通过增加散热器的长短来控制LED的温度，使得LED的温度接近常温30度。
研究开发风光互补LED太阳能路灯，正在成为国内外许多照明企业的新课题。佛光照明公司集中人力、物力、财力，开展风光互补LED太阳能路灯的研发工作，实现国内外照明产品的更新换代，具有较大的经济效益和社会效益。
(二) 实施方案
1、本项目的具体内容、技术与装备特点、关键技术和关键工艺
风光互补LED太阳能路灯主要由LED光源、小型风力发电机、太阳能板、蓄电池及塔杆等配件组成。公司通过改扩建厂房4000平方米，购置国内先进LED光源生产检测设备127台（套），实现LED光源独立生产。
该项目的LED光源生产工艺最新采用独特的二次光学设计，将大功率LED
