城市道路照明節(jié)能管理措施與對策探討

白明月

（身份證號：1307211969****2030）

城市道路照明是城市功能性照明的主體，已經(jīng)成為衡量城市現(xiàn)代化水平的重要標志，隨著時代的進步，社會的發(fā)展和人們的生活水平的不斷提高，人們對道路照明的要求也越來越高，它不但為車輛駕駛員提供了良好的視覺環(huán)境，減少交通事故的發(fā)生，而且又增加了夜間行車的安全感和舒適感，在提高交通運輸效率的同時還可以有效的防止犯罪活動和美化環(huán)境。

一、城市道路照明現(xiàn)狀

（一）一城市道路照明設(shè)備現(xiàn)狀

目前，我國城市道路照明廣泛采用高強度氣體放電光源（HID），與之配套使用的電器設(shè)備有電感型鎮(zhèn)流器、觸發(fā)器和補償電容。這些配套的設(shè)備在使用的過程中會出現(xiàn)以下問題：

功率因數(shù)低：電感鎮(zhèn)流器自身的功率因數(shù)很低，雖然可以通過電容補償方式將功率因數(shù)提高到0.9，但是隨著時間的推移，電容在生命周期中會不斷衰減失效。

自身功耗大：電感鎮(zhèn)流器的自身功耗通常會達到光源的12%～18%，這將造成很多電能浪費。

無法恒功率輸出：電感鎮(zhèn)流器輸出功率不穩(wěn)定，隨著輸入電壓的變化而變化。因此，在輸入電壓不穩(wěn)定，特別是在下半夜電壓高的情況下，會耗費大量的電能。以400W為例，輸入電壓達到260V的時候，電感鎮(zhèn)流器的輸出功率將超過600W，比正常情況下要多輸出近50%的電能。

缺少智能調(diào)光功能：在夜半人稀的時候，電感鎮(zhèn)流器控制下的光源不但不能降低光照度以便節(jié)能，而且還會因電壓過高而增加燈光的照度，造成不必要的浪費。近年來，盡管城市上出現(xiàn)了具有調(diào)光性能的電感型鎮(zhèn)流器，但由于其價格較高，浪費投資。

（二）城市道路照明控制現(xiàn)狀

道路照明用電的種種問題主要集中在兩個方面：第一，路燈的管理問題，要監(jiān)控路燈使用現(xiàn)狀，做到開燈、關(guān)燈和及時檢修路燈的合理分配；第二，用電量的控制問題，路燈照明存在著高流量時照度不夠，低流量時電能浪費嚴重的現(xiàn)象。

二、城市道路照明節(jié)能管理措施與對策

（一）合理確定照明標準

根據(jù)道路類別、所在環(huán)境及在城市路網(wǎng)中的重要性等，確定所設(shè)計道路各個區(qū)域合適的照度值或亮度值（參照《城市道路照明設(shè)計標準》表3.3.1、表3.4.1和表3.5.1）。不要盲目追求高照度，要注意防止因取定的照明標準值過高而耗能。取定適宜的道路照明的平均亮度值或平均照度值是路燈節(jié)能的關(guān)鍵。一般中小城市道路的平均亮度或平均照度取值接近設(shè)計標準的低檔值，中心城市、大都市的設(shè)計取值靠近設(shè)計標準的高檔值。

（二）按道路和場所特點，合理確定道路照明布燈方式

道路照明應(yīng)根據(jù)道路和場所特點、照明要求，選擇單側(cè)布置、雙側(cè)交錯布置、雙側(cè)對稱布置、中心對稱布置和橫向懸索布置，也可以采用高桿照明的方式布燈。布燈方式與道路寬度、燈的間距、燈具安裝高度、燈具仰角、燈具配光類型以及路面、周圍環(huán)境有很大關(guān)系。一條道路照明的布燈方式往往是以一種方式為主，其他方式作為補充，不能簡單呆板地處理。

（三）充分利用天然光

20世紀70年代以來，世界各國對利用天然光，節(jié)約照明用電的問題作了許多研究。天然光是資源豐富，費用最小的綠色能源。在道路照明中應(yīng)合理利用天然光，通過關(guān)閉或調(diào)節(jié)一部分照明設(shè)備，節(jié)約照明用電。例如重慶市渝東南公路的建設(shè)者們巧妙地利用山形，山勢，借“天光”巧妙解決了淺丘山地公路隧道內(nèi)的照明問題。

（四）選用優(yōu)質(zhì)高效節(jié)能的電光源

光源的節(jié)能主要取決于它的發(fā)光效率。選擇高效率的光源有利于減少照明電能的消耗，通常使用的 路燈照明光源有高壓鈉燈、金鹵燈。一般情況下，多數(shù)設(shè)計人員愿選擇高壓鈉燈，因為在相同的電功率下，高壓鈉燈光通量要比金鹵燈大40%左右，且它的透霧性能比較好，而在相同的道路照明要求下（如一樣的照度標準），金鹵燈光源的電耗多于高壓鈉燈。

（五）選用優(yōu)質(zhì)高效的燈具

燈具的利用系數(shù)越高，光源發(fā)出的光的利用率越大。利用系數(shù)主要決定于燈具的控光能力，也和路寬、燈高、臂長以及燈具的仰角等有關(guān)。道路照明用的燈具性能對節(jié)能至關(guān)重要，主要是燈具的效率和配光的作用。在選擇照明燈具時，一方面要選擇反射器好、燈具整體效率高的燈具，另一方面盡可能選擇采用表面涂覆的燈罩。燈具表面涂上薄膜后，即使長期暴露在戶外，也不易在表面積聚灰塵，能適應(yīng)氣候的變化，耐腐蝕性強，從而保持燈具透光率，避免過早的光衰減。

（六）加強照明燈具的維護

燈具維護可改進對反射面的處理，如采用玻璃鋁膜代替原來電解拋光的陽極氧化的傳統(tǒng)鋁反射器表面，它可延長使用壽命，估計10年效率只降低10%左右。一些新型燈具的燈體設(shè)計成了自清潔曲面玻璃，可通過雨水的沖刷作用，完成自潔。燈具密封等級的普遍提高使維護工作量成倍降低。外有些公司還將光觸媒技術(shù)投入實際運用中，節(jié)能效果顯著。在燈具上配用活性碳吸收性過濾器，也可以清除電光源產(chǎn)生的分解物，使燈具在更換期終止時仍能保持70%以上的光通維持率。

（七）采用光源智能降壓穩(wěn)壓調(diào)光技術(shù)

目前，在道路照明工程中，存在電網(wǎng)電壓因負荷的波動而導(dǎo)致形成照度與需求倒置的現(xiàn)象。傍晚，道路交通流量高峰時恰值電網(wǎng)負荷高峰，電網(wǎng)電壓偏低，光源發(fā)出的光能量低，路面照度低；午夜，交通流量處于低谷，電網(wǎng)負荷也是低谷，由于電網(wǎng)電壓偏高，因此光源發(fā)出的光能量高，路面照度高。這種照度與需求倒置的現(xiàn)象，造成了電能的嚴重浪費。光源智能降壓 穩(wěn)壓 調(diào)光技術(shù)采用現(xiàn)代控制理論中的最優(yōu)控制方法，根據(jù)城市道路照明的實際狀況，實現(xiàn)了對路燈電壓及照度的動態(tài)智能化管理。

（八）在確保功能和效果的前提下，合理調(diào)整亮燈數(shù)量和時間

據(jù)調(diào)查，我國小型城市在夜晚9點后，大中城市在午夜12點后，道路上幾乎空無一人。從此時段至清晨6點，在低交通流量的道路上仍然保持較高照度顯然沒有必要。在這個時段的道路照明，可以降低一個等級，減少亮燈數(shù)量。目前有的城市道路照明已全面推廣全――半夜燈控制方式。

三、結(jié)語

隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國電力負荷呈現(xiàn)急劇增加的態(tài)勢，導(dǎo)致大中城市普遍出現(xiàn)了電力短缺現(xiàn)象，拉閘限電時有發(fā)生。道路照明做為城市電能消耗的組成部分之一，采取有效的節(jié)能措施，最大限度地減少能源消耗，這對我國節(jié)能工作的有效開展無疑具有重要的現(xiàn)實意義。