城市道路照明設(shè)計與高效節(jié)能

1、城市道路照明設(shè)計與高效節(jié)能2005年，廣州電力面臨近10年來最嚴(yán)峻的電源性缺電局面，隨著高溫天氣持續(xù)，廣州電網(wǎng)最高供電負(fù)荷不斷刷新紀(jì)錄，接近廣州電網(wǎng)穩(wěn)定運行極限，也就是說廣州中心區(qū)隨時會大面積停電。為保廣州電網(wǎng)的安全，全社會采取節(jié)電措施，廣州路燈管理所也從7月21日開始采取了一系列的節(jié)電措施：1、推遲路燈亮燈時間20分鐘、提前路燈關(guān)燈時間10分鐘；2、綠化廣場的庭院燈、路燈停供一相，綠化、環(huán)境裝飾照明退出運行；3、三相供電的路燈停供一相；4、雙側(cè)布置路燈的道路(4車道以下)熄滅一側(cè)路燈；5、“光亮工程”亮燈時間調(diào)整為19:30-22:00并熄滅“光亮工程”中標(biāo)志性不明顯的部分。 &#

2、160;   但是，上述的節(jié)電方法只是臨時的應(yīng)急方法，因為這不僅導(dǎo)致路面照度分布不均，給治安及交通安全埋下隱患，而且不能避免后半夜電網(wǎng)電壓的升高對路燈壽命的減損，因此不能稱作是真正意義上的節(jié)能。因為只有“在保證照明效果下的節(jié)電”才是科學(xué)的、合理的。筆者認(rèn)為，目前城市照明存在一些誤區(qū)，浪費能源、資金，主要反映在以下幾方面：1.過于追求路面的高亮(照)度    部分路段通過增加路燈排數(shù)、加大光源功率等種種辦法，大大提高了路面亮(照)度，使平均照度大于60Lx。而根據(jù)CIE的建議和多數(shù)國家的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及汽車駕駛員視覺作業(yè)的要求，高

3、速路、主干道路的維持平均亮度最高達到2cd/m2（柏油路面維持平均照度約30Lx）也就足夠了。路面太亮，既浪費能源和資金，又增加光污染和光干擾。2.過于注重路燈造型    部分的道路照明過于強調(diào)藝術(shù)造型，而忽略道路照明應(yīng)該以功能照明為主。如在六車道的道路兩側(cè)安裝蘭花、荷花等造型的路燈，乳白色的燈具透光性極差，只好不斷增加光源的功率和數(shù)量，明明安裝一支普通的400W就能取得的照明效果，而要用6支250W才能達到。3.忽略燈具的配光性能    合理的配光有利于提高路面的平均亮(照)度，確保亮(照)度均勻度和限制眩光符合

4、標(biāo)準(zhǔn)要求。但是現(xiàn)在的城市照明工程從材料采購到施工已按招投標(biāo)的模式進行，運行管理單位不能直接指定某只牌子型號的燈具，而對于投資單位來說，價格永遠(yuǎn)放在第一位，往往使用部分配光性能差的燈具。下面就談?wù)勅绾巍霸诒ＷC照明效果下的節(jié)電”。1、合理確定照明標(biāo)準(zhǔn)和進行照明方案選優(yōu)    根據(jù)城市照明規(guī)劃，明確各條道路照明標(biāo)準(zhǔn)并按計劃實施，避免有些路亮成“銀河”，有些路照度不足的現(xiàn)象產(chǎn)生。進行照明設(shè)計時應(yīng)對多種都能符合照明標(biāo)準(zhǔn)的照明方案進行分析比較，從中選取技術(shù)先進、經(jīng)濟合理又節(jié)約能源的最佳方案。在建城2004204號關(guān)于加強城市照明管理促進節(jié)約用電工作的意見文中，亦明確

5、“不論是道路照明設(shè)施建設(shè)項目還是景觀照明建設(shè)項目的設(shè)計方案，都應(yīng)進行充分論證，要按照照明節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)先選用通過認(rèn)證的高效節(jié)能產(chǎn)品，禁止使用低效的照明產(chǎn)品。”2、推廣應(yīng)用“三遙”路燈開關(guān)控制系統(tǒng)    對廣州2001年和2002的亮熄燈時間進行比較發(fā)現(xiàn)，在同樣的照度要求下亮熄燈，同期的亮熄燈時間最多相差15分鐘(見表一)，所以只根據(jù)經(jīng)緯度和日落日出時間確定亮熄燈時間是不夠的，“三遙”路燈開關(guān)控制系統(tǒng)除了遙控、遙信、遙測功能外，它還可以隨時調(diào)整路燈的亮熄燈時間。當(dāng)發(fā)現(xiàn)天氣變化時，馬上調(diào)整亮熄燈時間，這樣路燈的亮熄燈時間就能恰到好處。表一：亮息燈時間對比月

6、份二月九月十月十一月狀態(tài)熄燈亮燈熄燈亮燈熄燈亮燈熄燈亮燈2001年6：4518：156：1518：306：1518：156：4517：452002年7：0018：006：1518：406：3018：006：4017：403、推廣應(yīng)用節(jié)電產(chǎn)品    廣州舊城區(qū)還有很多寬度只有1-2m的小巷，長期以來都是使用40W白熾燈照明，到現(xiàn)在整個廣州還有19371盞?？紤]到半夜電壓升高，影響燈泡的壽命，所以使用額定電壓240V的40W白熾燈。如果改為23W節(jié)能燈，雖然價錢是白熾燈的22倍，但壽命也會是白熾燈的10倍，光通量是白熾燈的3.3倍(見表二)。表二：白熾燈與節(jié)

7、能性能對比燈 功率（W）光通量（LM）壽命（H）進貨價（元）白熾燈4041510002.3節(jié)能燈2313711000051    以1盞燈為例（忽略車輛人工）：如使用白熾燈，全年共需4.19只(365*11.5/1000),成本9.64元，電費134.42元(365*11.5*0.04*0.8006)，合計費用144.06元。如使用節(jié)能燈，全年共需0.42只(365*11.54/10000）,成本21.42元，電費77.29元（365*11.5*0.023*0.8006)，合計費用98.71元。每盞燈節(jié)約45.35元，這樣整個廣州每天可節(jié)約3787度電，

8、全年138.2萬度，合計全年節(jié)約綜合費用87.85萬元。除了節(jié)能燈，還有很多節(jié)能產(chǎn)品可以考慮，如采用玻璃或其他金屬做基體，通過鍍鋁、鍍銀或多層介質(zhì)反射膜做反射器的高效節(jié)能燈具等。4、重視燈具的清潔維護工作，確保燈具的維護系數(shù)    大城市的污染程度較大，燈具容易積塵變黑，反光器失效，使路面的平均照度下降到只有原來的70%以下。通過清洗，只花費小量的資金，就能使路面的平均照度大為上升，廣州在近幾年注重了燈具的清潔維護工作，每年對主干道、次干道的燈具進行1-2次的清洗工作，取得不錯的效果。但最終的關(guān)鍵要選用密封性能好的優(yōu)質(zhì)燈具，既保持了路面照度，又減少維護工

9、作量。5、保持原已經(jīng)采取的節(jié)電措施    如對電路進行無功補償（單燈補償）、路燈供電普遍采用三相平衡供電，降低線路電壓損失。6、采用上半夜穩(wěn)壓、后半夜降壓的方法節(jié)能    即使是繁華的廣州鬧市，后半夜時車輛人流都大為減少，此時供電電壓由于用電負(fù)荷減少而升高，廣州路燈85%是采用公用變壓器供電的，據(jù)廣州東區(qū)供電局2003年9月在菜園西綜合房實測電壓資料，18時輸出電壓為228V，凌晨1時4時為243V。供電電壓的升高，光源的壽命就減少，資料顯示燈泡在超過額定電壓10V的狀態(tài)下工作，會降低40%的期望壽命。而據(jù)本人對我所鈉燈使用

10、量分析發(fā)現(xiàn)，鈉燈的年更換率為46%，而按照GE產(chǎn)品的使用說明，高光通鈉燈和標(biāo)準(zhǔn)鈉燈壽命可達28500小時（即可用6.7年），排除其它因素，后半夜電壓的升高，是使燈泡壽命減小的重要原因。    所以，此時根據(jù)變壓器調(diào)壓節(jié)能工作原理，降低供電電壓而適當(dāng)降低光源的光通量是可行的。在保證路燈穩(wěn)定經(jīng)濟運行的情況下，節(jié)能工作狀態(tài)一般設(shè)定為前半夜工作電壓220V、后半夜為200V。以1臺負(fù)荷為500kW路燈開關(guān)箱為例，參照目前電網(wǎng)的電壓水平，假設(shè)在后半夜供電電壓升高10%，按18:00至24:00電壓為230V、0:00至6:00電壓為240V計算，日耗電量為:5×(230/220)2+6×(240/220)2×50=630.27(kwh)。通過采取調(diào)壓措施，將18:00至24:00的電壓降至220V，將0:00至6:00的電壓降至200V后，日耗電量為5×(220/220)2+6×(200/220)2×50=497.93(kwh)。日節(jié)電量為:630.27-497.93=132.34(kwh)，節(jié)電率：132.34/630.27=21%。    由此可見，以降低供電電壓10%來運行，光通量僅減少到額定值70%，但可以節(jié)電接近20%，效果非