LED 照明方案在高速公路建設(shè)中的節(jié)能減排效果

李林林

(山西路橋集團(tuán)長臨高速公路有限公司，山西太原 030006)

“節(jié)能減排”是指節(jié)約能源、降低能源消耗、減少污染物排放。我國是在“十一五”規(guī)劃綱要中提出“節(jié)能減排”的;在國務(wù)院發(fā)布的《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》中，又對有關(guān)領(lǐng)域、行業(yè)的節(jié)能減排提出了明確的任務(wù)和要求，側(cè)重于重點(diǎn)行業(yè)和重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能減排措施的細(xì)化和目標(biāo)的量化。在國家“十二五”規(guī)劃中，對節(jié)能減排提出的約束性指標(biāo)更加明確了國家節(jié)能減排的決心。從國家對節(jié)能減排有關(guān)規(guī)劃和要求來看，“節(jié)能減排”的重要意義在于貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)的重大舉措;是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的必然選擇;是推進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，轉(zhuǎn)變增長方式的必由之路;是維護(hù)中華民族長遠(yuǎn)利益的必然要求。

1 傳統(tǒng)的公路建設(shè)存在的問題

傳統(tǒng)的公路建設(shè)中注重以公路建設(shè)工程質(zhì)量為主要側(cè)重點(diǎn)，以確保公路工程的穩(wěn)定與耐久性，對過程中有關(guān)節(jié)能減排相關(guān)設(shè)計(jì)、設(shè)施等方面關(guān)注度不夠。但是，這并不是公路建設(shè)本身的主要原因，更多的是科技、技術(shù)的發(fā)展在一定程度上制約了建設(shè)技術(shù)的提高，使整個(gè)建設(shè)過程無法關(guān)注到節(jié)能減排這個(gè)方面。因此，在公路工程建設(shè)的設(shè)計(jì)、施工中更多延續(xù)采用了很多傳統(tǒng)方法，這些方法在一定程度上能夠確保工程的質(zhì)量，但正因?yàn)樵S多傳統(tǒng)的方法或設(shè)備的技術(shù)或科技不是最先進(jìn)的，從而造成了許多資源的浪費(fèi)，不能滿足目前國家所要求的節(jié)能減排需要。

特別是在高速公路建設(shè)中有關(guān)照明系統(tǒng)方面，傳統(tǒng)的隧道以及高速公路服務(wù)設(shè)施場站(區(qū))都采用的是高壓鈉燈照明方案。

2 目前較為“節(jié)能減排”的照明方案

“十一五”期間，國家提出了四萬億的刺激計(jì)劃，用于拉動(dòng)內(nèi)需。2008年以來，山西省內(nèi)同時(shí)開建多條高速公路，結(jié)合不斷出新的新科技、新技術(shù)，以及國家提出的“節(jié)能減排”有關(guān)要求，有多項(xiàng)措施在高速公路建設(shè)中予以應(yīng)用，其中就有LED燈照明方案。

現(xiàn)就某高速公路建設(shè)中LED燈照明系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用情況，對其節(jié)能減排效果予以說明。

2.1 項(xiàng)目基本項(xiàng)目

某高速公路工程是山西省高速公路網(wǎng)中重要組成部分，路線全長約83.904 km。全線共設(shè)置有DH1號(hào)隧道(長約330 m)、DH2號(hào)隧道(長約600 m)、ZT隧道(長約3 300 m)、PZ隧道(長約500 m)共四個(gè)隧道;五個(gè)收費(fèi)站、區(qū)，一個(gè)停車區(qū)及一個(gè)服務(wù)區(qū)。

原設(shè)計(jì)隧道及各場區(qū)照明方案為高壓鈉燈方案，結(jié)合實(shí)際情況，將全線照明方案優(yōu)化為LED燈照明方案。

2.2 項(xiàng)目的節(jié)能減排意義

1)減少電能消耗;2)降低運(yùn)營費(fèi)用;3)避免過度照明，保護(hù)環(huán)境。

LED照明技術(shù)目前在全國高速公路項(xiàng)目尚未進(jìn)入大規(guī)模推廣使用階段，與傳統(tǒng)高壓鈉燈照明燈相比，LED照明在高速公路中的使用總體來說還處于大規(guī)模推廣使用前期，LED照明比例較低，很多省份尚處于實(shí)驗(yàn)探索階段，本項(xiàng)目如此大范圍使用LED照明，并采用技術(shù)成熟穩(wěn)定的脈寬調(diào)制控制技術(shù)尚屬首次。

另外，本項(xiàng)目中充分考慮減少供配電設(shè)備自身損耗，隧道變壓器全部設(shè)計(jì)采用節(jié)能低耗的非晶合金干式變壓器，其空載損耗值僅為SC9系列干式變壓器的1/3，運(yùn)營過程中能節(jié)省大量電能，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。

2.3 項(xiàng)目實(shí)施方案

1)隧道照明燈具全部改用新型節(jié)能低耗的LED隧道照明燈具，包括加強(qiáng)照明燈具、基本照明燈具以及應(yīng)急照明、引道照明燈具等;2)隧道變電站內(nèi)全部采用節(jié)能低耗的非晶合金干式變壓器;3)服務(wù)區(qū)以及停車區(qū)照明將高壓鈉燈改為LED泛光燈照明;4)廣場照明由高壓鈉燈照明改為LED照明。

2.4 項(xiàng)目實(shí)施前(高壓鈉燈)能耗基本情況

1)隧道照明能耗情況見表1。2)其他照明能耗情況見表2。

表1 隧道照明能耗情況

表2 其他照明能耗情況

項(xiàng)目實(shí)施前日均用電量為:11 924.1+1 036.8=12 960.9 kWh。

2.5 項(xiàng)目節(jié)能減排技術(shù)原理

LED燈為一種新型的照明用光源，LED燈具有如下優(yōu)點(diǎn):1)光線柔和，顯像指數(shù)高，色溫接近太陽光;2)LED燈可以頻繁點(diǎn)亮，不存在啟動(dòng)延時(shí)問題;基本不影響光源壽命;3)LED光源理論壽命長。

因此，項(xiàng)目節(jié)能減排技術(shù)原理為:

1)采用顯色指數(shù)較高的燈具取代顯色指數(shù)差的高壓鈉燈，可以用較小功率的燈具照明達(dá)到與高壓鈉燈相同的效果;

2)LED燈具發(fā)光原理與高壓鈉燈完全不同，其燈具本身無能源損耗，而高壓鈉燈自身鎮(zhèn)流器的損耗很大不容忽視。

2.6 節(jié)能減排量測算的依據(jù)、方法

依據(jù)2012年交通運(yùn)輸節(jié)能減排專項(xiàng)資金支持項(xiàng)目節(jié)能減排量及投資額核算技術(shù)細(xì)則的節(jié)能照明技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目節(jié)能減排量核算技術(shù)細(xì)則。

2.7 項(xiàng)目實(shí)施后的節(jié)能減排量

2)項(xiàng)目日均節(jié)電量。項(xiàng)目日均節(jié)電量=項(xiàng)目實(shí)施前日均用電量 －項(xiàng)目實(shí)施后日均用電量 =12 960.9 －3 655.58=9 305.32 kWh。

3)項(xiàng)目實(shí)施后年節(jié)電量的確定。項(xiàng)目年節(jié)電量=日節(jié)電量×項(xiàng)目完成后實(shí)際運(yùn)行天數(shù)=9 305.32×365=3 396 441.8 kWh。

4)項(xiàng)目年節(jié)能量的確定。項(xiàng)目年節(jié)能量=項(xiàng)目節(jié)能量×電能折算標(biāo)準(zhǔn)煤的系數(shù) ×10－3=3 396 441.8 ×0.333 ×10－3=1 131 tce。

3 結(jié)語

結(jié)合高速公路建設(shè)實(shí)際應(yīng)用情況，可以很明顯地看出高速公路建設(shè)中采用LED燈照明方案的“節(jié)能減排”效果。隨著目前LED燈技術(shù)的不斷創(chuàng)新、成熟，希望在未來的高速公路建設(shè)中能看到越來越多的LED燈照明方案的應(yīng)用，更希望在高速公路建設(shè)中涌現(xiàn)出更多的、更強(qiáng)的“節(jié)能減排”新技術(shù)、新設(shè)施。

［1］ 2012年交通運(yùn)輸節(jié)能減排專項(xiàng)資金支持項(xiàng)目節(jié)能減排量及投資額核算技術(shù)細(xì)則［Z］.