路燈系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)的應(yīng)用比較

鄭勤章

摘 要：改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的城市建設(shè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了迅猛發(fā)展。而作為各國(guó)城市文明和現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志，城市道路照明系統(tǒng)已經(jīng)受到了我國(guó)各個(gè)城市越來(lái)越多的重視，從而致使其規(guī)模不斷的擴(kuò)大。在這樣的前提條件下，使得我國(guó)城市道路照明的電能消耗急劇增加，而政府對(duì)城市道路照明的資金投入也越來(lái)越大，為城市的發(fā)展建設(shè)帶來(lái)了一定壓力，故節(jié)電技術(shù)在城市照明路燈系統(tǒng)中的應(yīng)用就顯得尤為重要。

關(guān)鍵詞：路燈系統(tǒng)；節(jié)電技術(shù)；綠色能源

前言

在當(dāng)今社會(huì)，城市的道路照明水平以及質(zhì)量已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家社會(huì)現(xiàn)代化發(fā)展的重要標(biāo)志，而在城市道路照明路燈系統(tǒng)中融入節(jié)電技術(shù)是使人類社會(huì)資源得到可持續(xù)發(fā)展的重要保障。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全球各國(guó)的城市道路照明用電量總和占全部用電量的23.7%，占全部能源消耗的8%。文章對(duì)路燈系統(tǒng)中的各種節(jié)電技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并對(duì)其應(yīng)用效果作出了分析。

1 路燈系統(tǒng)中的節(jié)電技術(shù)的種類及其實(shí)際應(yīng)用優(yōu)劣

目前我在國(guó)的城市道路照明路燈系統(tǒng)中，節(jié)電技術(shù)的應(yīng)用可以分為三大類，即選用高效燈具以節(jié)省電能、使用綠色能源來(lái)代替電能以及對(duì)城市路燈的控制方式進(jìn)行改進(jìn)。

1.1 選用高效燈具進(jìn)行節(jié)能

目前，我國(guó)的城市道路照明路燈系統(tǒng)在進(jìn)行節(jié)能改良時(shí)通常采用更換高效燈具的方式，而在日常生活中比較常見(jiàn)的高效燈具分為以下幾種：

1.1.1 無(wú)極燈

無(wú)極燈是一種由燈泡、耦合線圈以及高頻發(fā)生器所組成的新型高效節(jié)能照明工具[1]。顧名思義，無(wú)極燈中并沒(méi)有電極，即沒(méi)有燈絲。由于這樣的特性使得無(wú)極燈在使用過(guò)程中的抗震動(dòng)能力極強(qiáng)，而無(wú)極燈的使用壽命更要比普通的熒光燈、鈉燈長(zhǎng)4～6倍，使用時(shí)長(zhǎng)能達(dá)到55000小時(shí)左右，故適合在一些不方便進(jìn)行照明維護(hù)的場(chǎng)所使用。但由于無(wú)極燈在設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及到的EMC等技術(shù)存在一定的瓶頸，使得當(dāng)前無(wú)極燈的照明亮度偏低，只能達(dá)到75～89lm/W，而其最大功率通常也只是在150W左右。并且由于無(wú)極燈所采用的是新型技術(shù)，所以其單品造價(jià)過(guò)于昂貴，且燈身所占面積較大，故并不適合在城市道路照明路燈系統(tǒng)中大規(guī)模的使用。

1.1.2 LED照明燈具

LED照明燈具與傳統(tǒng)燈具相比，其在路燈中進(jìn)行使用時(shí)的節(jié)能效果更為明顯，節(jié)電率最少能達(dá)到55%，并且其照明質(zhì)量與照明亮度指標(biāo)皆可以滿足城市道路照明的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[2]。近些年來(lái)，隨著LED照明燈具散熱技術(shù)的逐步完善以及發(fā)光效率的不斷提高，使得其自身的技術(shù)條件逐漸貼近城市在道路照明路燈系統(tǒng)中的需求。但相較于傳統(tǒng)的道路照明燈具，LED照明燈具的價(jià)格仍然較高，且其在使用過(guò)程中的光源衰弱較快的問(wèn)題也有待進(jìn)一步改良。

1.1.3 采用高氣壓氣體放電的新型燈具

目前我國(guó)市場(chǎng)中出現(xiàn)了一些以飛利浦（PHILIPS）公司生產(chǎn)的COSMOPOLIS為代表的高壓氣體放電新型光源，該光源相較于傳統(tǒng)的金鹵燈光源和高壓鈉燈具有尺寸更小、發(fā)光效率更高、顯色性極強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。其相對(duì)于傳統(tǒng)光源的的尺寸縮減了54%以上，這樣的優(yōu)勢(shì)使其更利于在使用過(guò)程中更利于反光器的設(shè)計(jì)。高氣壓氣體放電的新型燈具在城市道路照明路燈系統(tǒng)中的使用可以提高車輛在夜晚的行車安全。但由于該系列大功率功能照明燈具的生產(chǎn)時(shí)間不長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)并不具備相關(guān)技術(shù)，故如果想要使用需要進(jìn)口購(gòu)買(mǎi)。這樣的現(xiàn)狀使得其價(jià)格偏高，并且其在使用性能和可靠性方面還需要進(jìn)一步實(shí)踐[3]。

1.2 采用綠色能源進(jìn)行節(jié)能

在當(dāng)前城市道路照明路燈系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，也可以將各種綠色能源（如：風(fēng)能、太陽(yáng)能）列入到電力來(lái)源的生產(chǎn)隊(duì)伍中。目前，在日常供電系統(tǒng)中較為常見(jiàn)的方式為光風(fēng)互補(bǔ)作為電源的供電方式，但由于氣候變化對(duì)綠色能源的影響較大，故綠色能源在使用時(shí)需要配備蓄電池作為能源補(bǔ)充。由于綠色能源在采集過(guò)程中會(huì)受到風(fēng)速、太陽(yáng)能板轉(zhuǎn)換頻率以及蓄電池使用壽命的制約，故由太陽(yáng)能和風(fēng)能等綠色能源所供應(yīng)電量的燈具在使用過(guò)程中的功率一般只能達(dá)到75W。同時(shí)，由綠色能源所產(chǎn)生的電能會(huì)受到天氣的影響致使其照亮?xí)r間極其不穩(wěn)定，故不適合用于城市道路照明路燈系統(tǒng)的主干路照明使用。

1.3 改進(jìn)路燈控制方式進(jìn)行節(jié)能

在城市道路照明路燈系統(tǒng)中可以通過(guò)調(diào)節(jié)電壓、控制夜晚燈以及調(diào)整電流的方式進(jìn)行節(jié)能。

1.3.1 調(diào)節(jié)電壓節(jié)能

在電力系統(tǒng)中，往往為了減少對(duì)線路的損耗，則在供電過(guò)程中采用較高的電壓進(jìn)行傳輸，然而這樣的輸電方式會(huì)使得燈具的壽命大大降低，造成其維修量及費(fèi)用大幅度增加。因此，在城市供電不緊張時(shí)采用將低電壓的方式可以有效延長(zhǎng)燈具的使用年限，從而減少維修費(fèi)用的支出。

1.3.2 控制夜晚燈節(jié)能

控制夜晚燈節(jié)能的方式通常采用在行人稀少和道路交通流量下降的時(shí)間短，該種方式的節(jié)電量極其明顯，節(jié)電量最高可達(dá)到56%以上[4]。

1.3.3 調(diào)整電流節(jié)能

調(diào)整電流節(jié)能的節(jié)電方式通常使用在城市道路比較繁華的階段，其可以針對(duì)不同時(shí)段的道路狀況對(duì)路燈的照明電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而大大節(jié)約了電力資源。

2 路燈系統(tǒng)中各類節(jié)電技術(shù)的應(yīng)用效果對(duì)比

將路燈系統(tǒng)中各類節(jié)電技術(shù)的應(yīng)用效果進(jìn)行對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)以下特點(diǎn)：

2.1 使用高效燈具

高效的發(fā)電燈具包括無(wú)極燈、LED照明燈具以及高氣壓氣體放電的新型燈具，其在使用過(guò)程中均具有安裝過(guò)程方便、節(jié)省電力能源以及照明質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。而其缺點(diǎn)普遍在于造價(jià)及購(gòu)買(mǎi)時(shí)價(jià)格過(guò)高，而在對(duì)現(xiàn)有城市道路照明路等系統(tǒng)進(jìn)行改造時(shí)受燈桿高度及間距的制約也較大。故該種節(jié)能方案適用于城市的新建道路或工程項(xiàng)目。

2.2 綠色能源來(lái)代替電能

目前采用綠色能源來(lái)代替電能進(jìn)行照明主要工具為光風(fēng)互補(bǔ)路燈。其最大的優(yōu)點(diǎn)在于，不需要城市供電，其在照明過(guò)程中的電費(fèi)支出量為零。但由于綠色能源受氣候影響較大，故該燈具的照明質(zhì)量和功率并不能達(dá)到城市道路照明路燈系統(tǒng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這也是其缺點(diǎn)所在。由此分析，采用綠色能源發(fā)電的燈具目前只適合用于廠區(qū)和庭院等附近對(duì)照明亮度要求不高的道路[5]。

2.3 對(duì)城市路燈的控制方式

對(duì)城市路燈的控制方式包括調(diào)節(jié)電壓、控制夜晚燈、調(diào)整電流三種。首先調(diào)節(jié)電壓的方式比較方便，并且可以分級(jí)對(duì)光亮進(jìn)行調(diào)節(jié)，但其缺點(diǎn)在于由于路燈電壓有時(shí)過(guò)低會(huì)造成路燈熄滅的狀況，故該控制方式目前只適合于采用氣體放電照明的工具；其次是控制夜晚燈進(jìn)行對(duì)路燈進(jìn)行調(diào)解，其優(yōu)點(diǎn)在于投資比較小，但由于該特質(zhì)也導(dǎo)致了路燈的照明度和均勻度皆達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，故其只適用于對(duì)照明亮度要求不高的道路；最后通過(guò)調(diào)整電流的方式對(duì)路燈進(jìn)行控制的方式最大的優(yōu)點(diǎn)就在于可以對(duì)單獨(dú)路燈進(jìn)行特定時(shí)間調(diào)節(jié)，但這樣的做法也會(huì)導(dǎo)致路燈的照明度明顯下降，故適用于后半夜對(duì)照明度要求不高的路段。

3 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前我國(guó)的電力資源供應(yīng)十分緊張，某些地區(qū)的缺電現(xiàn)象極為嚴(yán)重，城市道路照明用電量所占的用電比例也不容樂(lè)觀。而節(jié)電技術(shù)在路燈系統(tǒng)中的有效利用，可以明顯改善城市供電質(zhì)量，節(jié)約城市道路照明用電量，從而實(shí)現(xiàn)電力資源的合理運(yùn)用，是減輕我國(guó)供電資源緊張的有效措施。文章詳細(xì)分析了目前可以應(yīng)用到路燈系統(tǒng)中的各項(xiàng)節(jié)電技術(shù)，并將其特點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比，期翼其在將來(lái)的城市道路照明路燈系統(tǒng)中能得到更合理的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]王穎.路燈系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)的應(yīng)用比較[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2013，11（7）：3-8.

[2]章友俊.路燈系統(tǒng)節(jié)能探討[J].深圳特區(qū)科技，2011，6（22）：456-460.

[3]王曉媛，齊維貴.我國(guó)城市道路照明節(jié)電技術(shù)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀[J].照明工程學(xué)報(bào)，2010，10（1）：12-18.

[4]楊宇.路燈節(jié)能措施探討[J].玉林師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，5（24）：149-153.

[5]陳宇勤.城市路燈節(jié)電技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展[J].云南電力技術(shù)，2011，3（6）：42-52.endprint