淺議城市道路的綠色照明與節(jié)能

鐘小淼

【摘 要】隨著低碳經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，在促進(jìn)了城市照明健康發(fā)展的同時(shí)，節(jié)能工作已經(jīng)成為了城市照明行業(yè)中一個(gè)迫切需要解決的問題，本文主要是和大家共同探討一下首都道路的綠色照明和節(jié)能工作。

【關(guān)鍵詞】綠色照明；節(jié)能技術(shù)；應(yīng)用分析

暑假去北京，夜晚徜徉在長安街上，看著路兩旁漂亮氣派的路燈，不禁對(duì)這座城市道路照明產(chǎn)生興趣。

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人民的生活水平不斷增長，能源和資源變得日益緊張。那么作為首都北京，在滿足城市照明的前提下，是怎樣最大限度地降低能耗，實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的呢？

本文以路燈節(jié)能措施為基礎(chǔ)，進(jìn)一步探討城市道路照明的節(jié)能方法。

1 努力實(shí)現(xiàn)綠色照明設(shè)計(jì)

綠色照明是指通過科學(xué)的照明設(shè)計(jì)，采用效率高、壽命長、安全和性能穩(wěn)定的照明電器產(chǎn)品，改善和提高人們工作、學(xué)習(xí)、生活條件和質(zhì)量，從而創(chuàng)造一個(gè)高效、舒適、安全、經(jīng)濟(jì)、有益的環(huán)境并充分體現(xiàn)現(xiàn)代文明的照明。因此，作為整個(gè)照明工程的第一道工序，首先要確定合理的照度標(biāo)準(zhǔn)，選取適應(yīng)的照度方式，正確選用與場所特點(diǎn)和使用要求適應(yīng)的光源、燈具，合理布燈，并選用先進(jìn)的控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)最優(yōu)的配電線路，保證必要的照明質(zhì)量。但道路照明的實(shí)現(xiàn)方式又是多種多樣的，因此不是只有一種方案才能達(dá)到最佳的效果，在設(shè)計(jì)時(shí)，依據(jù)《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、《道路照明工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》，結(jié)合道路的性質(zhì)和規(guī)模進(jìn)行道路照明設(shè)計(jì)，進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較，從中選出技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理又節(jié)約能源的最佳路面照度值和照明功率密度值。在滿足城市照明各項(xiàng)功能需要的基礎(chǔ)上，提高城市照明系統(tǒng)功能的能效，降低系統(tǒng)能耗。從設(shè)計(jì)上甄選出節(jié)能合理的最佳方案，把好城市照明節(jié)能工作的第一關(guān)。

2 提升道路照明控制系統(tǒng)的智能化水平

以首都北京路燈為例，目前分布27余萬盞路燈，2600余臺(tái)變壓器，如果不能精確的控制路燈啟閉，不僅會(huì)造成電能的浪費(fèi)，還將產(chǎn)生不良的社會(huì)影響。為了進(jìn)一步提升道路照明的控制水平，建立了模型化、動(dòng)態(tài)化、可視化、智能化為一體的城市道路照明監(jiān)控指揮中心。該系統(tǒng)已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)了根據(jù)北京地區(qū)每天的日出日落的不同，自動(dòng)調(diào)整開關(guān)燈時(shí)間，而且還可以通過設(shè)定在城區(qū)內(nèi)不同位置的光敏探頭，測定實(shí)際照度，從而保證在特殊天氣情況下按需及分區(qū)域人性化開關(guān)燈。在不影響照明服務(wù)的前提下，實(shí)現(xiàn)開關(guān)燈的精準(zhǔn)控制，達(dá)到明顯的節(jié)能效果。

今后隨著傳感器技術(shù)的進(jìn)步，以及智能控制技術(shù)的發(fā)展，路燈控制系統(tǒng)自身的發(fā)展和利用路燈控制系統(tǒng)節(jié)能還有很大的發(fā)展空間，可以通過模式識(shí)別、最優(yōu)控制等技術(shù)進(jìn)一步提升光控水平，用光控實(shí)現(xiàn)分區(qū)域，分時(shí)段的開關(guān)燈控制，從而替代傳統(tǒng)的時(shí)控開燈，真正意義上實(shí)現(xiàn)路燈的人性化開關(guān)燈；隨著GPS和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的快速發(fā)展，一方面，可以嘗試對(duì)路燈設(shè)備的精準(zhǔn)定位，以三維模型來推進(jìn)數(shù)字化城市建設(shè)；另一方面，也可以嘗試將可視化的遠(yuǎn)程控制引進(jìn)路燈系統(tǒng)；另外，當(dāng)前通過“三遙”系統(tǒng)所取得的大多數(shù)運(yùn)行數(shù)據(jù)基本上是閑置不用的，那么在單燈控制成本較高的前提下，是否可以考慮利用數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)來搜尋這些運(yùn)行數(shù)據(jù)中隱含的有用信息，來進(jìn)一步實(shí)施對(duì)設(shè)備運(yùn)維的超前預(yù)控。

3 選用新光源，積極推進(jìn)單燈節(jié)能

隨著新技術(shù)、新光源的發(fā)展，出現(xiàn)了相對(duì)白熾燈、汞燈等傳統(tǒng)照明光源更節(jié)能，壽命更長、更環(huán)保的無極燈、LED路燈。

基于法拉第電磁感應(yīng)定律的無極燈，壽命可達(dá)到60000小時(shí)，無眩光、無閃爍，有較寬的燈功率和電源電壓范圍。

同時(shí)，作為新一代光源的LED技術(shù)近年來更是突飛猛進(jìn)，由于其具有節(jié)能好、光效高、耐振動(dòng)、啟動(dòng)快、無污染、壽命長（理論值10萬小時(shí)，目前廠家承諾5萬小時(shí)）等優(yōu)點(diǎn)，是較為理想的道路照明替代光源。

尤其是對(duì)太陽能、風(fēng)能等可再生能源在路燈系統(tǒng)中的應(yīng)用應(yīng)該積極嘗試，在風(fēng)能和光能互補(bǔ)路燈以及光伏置換裝置和LED照明產(chǎn)品的有機(jī)結(jié)合等方面都有可能成為未來照明節(jié)能的主要發(fā)展方向。

4 降壓節(jié)能的探索

路燈（北京市大部分采用的仍然是氣體放電燈）消耗的功率是和它的輸入電壓有關(guān)的，以高壓鈉燈為例，當(dāng)電壓降低10%，光通量降低30%左右。然而據(jù)調(diào)查我國小型城市晚上21：00后，大中城市24：00以后道路上幾乎空無一人。從而造成了“人少車稀燈更亮”的不合理情況。為了避免這種情況，很多城市采用的是半夜燈的方法（雙火滅一火，或雙側(cè)燈滅一側(cè)）。但這種方法不僅會(huì)導(dǎo)致路面照度分布不均，而且后半夜由于負(fù)荷少電壓升高還會(huì)減少路燈使用壽命。另外，在供電系統(tǒng)中，為避免送電過程中的線路損耗和用電高峰時(shí)造成末端電壓過低，均采用較高電壓進(jìn)行傳輸，因此路燈承受電壓多高于燈具的額定電壓。所以采用降低供電電壓而適當(dāng)降低光源的光通量是可行的。

5 提高管理水平，實(shí)現(xiàn)管理節(jié)能

光源的發(fā)光效率不僅與光源本身有關(guān)，還會(huì)受到到照明器的透明罩以及反光器的影響，如果運(yùn)維不到位，不能及時(shí)將損壞的設(shè)備進(jìn)行更換，不能及時(shí)清理燈具的污垢，本身就是對(duì)能源的浪費(fèi)。因此，設(shè)備要定期檢修，探索更適合路燈節(jié)能的運(yùn)行管理模式，進(jìn)一步減低運(yùn)行成本，提升能源的利用率，實(shí)現(xiàn)多方共贏的效果。

總之，城市照明節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，必須綜合考慮多方面的因素，才能取得最佳的效果。在能源緊缺的國際大背景下，我們還必須要不斷前行，相信，隨著節(jié)能理念的深入人心，以及越來越多的高效節(jié)能技術(shù)的日趨成熟，城市照明的節(jié)能工作將會(huì)更上一層樓。我們城市的夜晚也將越來越安全，越來越美好。

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[責(zé)任編輯：王楠]