城市路燈節(jié)能改造

馮斌斌

甘肅省定西市隴西縣市政管理所 甘肅定西 748000

一、我國城市路燈照明的現(xiàn)狀和意義

(一)我國城市路燈照明現(xiàn)狀

當(dāng)前社會(huì)，我國廣泛使用的功能性城市照明燈具主要有高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等氣體放電燈。為了方便居民和確保道路的交通安全，照明時(shí)間一般都是在夜晚開燈，早上關(guān)閉。因?yàn)閺脑缟系较挛绲倪@段時(shí)間，根據(jù)電網(wǎng)電源的亮度特點(diǎn)，如果一直照明，這種氣體光線會(huì)造成人們視覺呈現(xiàn)眩暈現(xiàn)象，這不僅會(huì)浪費(fèi)大量電能源，為國家增加了經(jīng)濟(jì)方面的負(fù)擔(dān)，還大大縮短了燈具的使用壽命。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)的調(diào)查顯示，中國城市道路照明的用電量大約占全國用電量的三分之一以上，年均用電量超過400億千瓦時(shí)，按每小時(shí)1元的電價(jià)計(jì)算，照明投資超過400億元。

控制特定區(qū)域路燈的能耗，造成了路燈在國家財(cái)政經(jīng)濟(jì)支出中的份額占比，國內(nèi)大部分城市已經(jīng)開始研究節(jié)能模式并且在城市路燈管理中得到了應(yīng)用。在最早發(fā)展的階段，一些地區(qū)開始使用路燈照明，從利用率的角度來觀察，雖然由于路燈分布不均可以達(dá)到節(jié)能效果，但它埋下了許多道路安全隱患。隨著照明技術(shù)的不斷發(fā)展，根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家提出的節(jié)能理念，節(jié)能模式也發(fā)生了許許多多的變化。從目前的情況來看，主要的節(jié)能模式是安裝路燈節(jié)能裝置和用EMC模式(Energy Management Contracting，簡稱EMC模式，即“合同能源管理模式”)，替代新型高效節(jié)能光源模式。

(二)對城市路燈進(jìn)行改造的重要意義

就目前隴西縣的現(xiàn)狀而言，其社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展正處于轉(zhuǎn)型的重要階段。據(jù)統(tǒng)計(jì)，隴西縣路燈總數(shù)約為900桿。在隴西縣，年總用電量超過900萬千瓦時(shí)。2004年6月，隴西縣制定了城市路燈節(jié)能20%的目標(biāo)。國家制定了城市路燈節(jié)能長遠(yuǎn)規(guī)劃，確定了城市路燈轉(zhuǎn)換和節(jié)能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的具體需求。綠色節(jié)能已成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要指標(biāo)之一，而城市路燈改造已成為國家建設(shè)的重要任務(wù)。

二、目前常用的節(jié)能模式

(一)安裝路燈節(jié)能設(shè)備

當(dāng)前社會(huì)，節(jié)能主要通過安裝調(diào)壓器來實(shí)現(xiàn)，以達(dá)到對現(xiàn)有照明系統(tǒng)的提升。路燈電壓控制主要采用微電子電壓控制技術(shù)，通過輸出電壓可調(diào)、平滑的智能控制模式，將輸出電壓穩(wěn)定在設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值或節(jié)能值范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能和功率優(yōu)化。實(shí)現(xiàn)路燈的可控智能調(diào)節(jié)，達(dá)到了節(jié)能效果，也延長了燈具壽命。

(二)采用EMC模式實(shí)現(xiàn)節(jié)能

當(dāng)今社會(huì)隨著照明領(lǐng)域LED光源的開發(fā)，它具有節(jié)能、低公害、良好的光定向性、長壽命、低電壓等良好的特點(diǎn)，滿足綠色照明的概念和要求，對行業(yè)更加有利。在我國，主要是通過EMC模式實(shí)現(xiàn)節(jié)能，節(jié)能服務(wù)是以節(jié)能服務(wù)公司和能源消費(fèi)單元的合同形式達(dá)成一致的節(jié)能服務(wù)機(jī)構(gòu)的管理形式，節(jié)能服務(wù)公司為實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)提供能源消費(fèi)單元所需的服務(wù)，節(jié)能部門支付節(jié)能服務(wù)投資。LED燈經(jīng)常用于取代傳統(tǒng)的高壓鈉燈和金屬鹵化物，具有節(jié)能效果。

三、各種模式的優(yōu)劣勢分析

(一)采用安裝調(diào)壓裝置

道路可以通過安裝壓力調(diào)節(jié)器，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)路燈的恒壓和降壓的目地。此外，沒有造成諧波污染，可以大大延長公共功能照明燈使用的壽命。通過安裝壓力調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)的節(jié)電率雖然不高，但是也會(huì)節(jié)省電能的消耗。

(二)采用EMC模式更換新的高效節(jié)能光源

采用這種模式可以促進(jìn)客戶與金融機(jī)構(gòu)的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)雙贏。節(jié)能技術(shù)改造原低效照明燈具產(chǎn)品，包括照明設(shè)備的售后服務(wù)。執(zhí)行節(jié)能技術(shù)合同，對原照明設(shè)備進(jìn)行技術(shù)處理，并按業(yè)主要求提供相關(guān)輔助設(shè)備。改造后，路燈的節(jié)能效率將達(dá)到50%以上。

然而，該模型在城市路燈改造中的應(yīng)用仍存在許多不穩(wěn)定因素：(1)前期投資過多。EMC主要由節(jié)能服務(wù)公司開發(fā)，用于更換燈具。通過降低能源成本和節(jié)省電力收入，公司可以滿足他們對實(shí)際經(jīng)濟(jì)狀況負(fù)責(zé)的要求，為整個(gè)城市節(jié)約能源。公司能否承擔(dān)有限的節(jié)能改造資金和責(zé)任，需要公司承擔(dān)巨大的債務(wù)壓力。(2)很難確定參考值。城市街道改造涉及面廣，許多群體需要電子收費(fèi)統(tǒng)計(jì)。每個(gè)月的用電量將受到季節(jié)性影響，加上各種調(diào)試因素，包括電壓波動(dòng)、壞燈數(shù)量、照明時(shí)間、新燈、線路損耗、停電等；公用事業(yè)的使用將使設(shè)定參考值獲取變得非常困難，這將導(dǎo)致節(jié)能難以確定。(3)LED燈的技術(shù)問題。雖然節(jié)能燈的環(huán)境效益已在許多方面得到認(rèn)可。然而，LED燈當(dāng)前只用于室內(nèi)照明、城市景觀照明和其他功能照明。雖然一些公司在改進(jìn)使之以達(dá)到普遍使用，但是一些特殊情況下，燈的一些技術(shù)問題還是沒有得到有效的解決，還需要科研人員進(jìn)一步努力研發(fā)。

四、關(guān)于城市道路照明的具體分析

(一)道路照明的類別

根據(jù)城市道路的不同應(yīng)用功能，城市街道照明主要分為兩類：一類為行人照明，主要面向非機(jī)動(dòng)車和行人；另一類是機(jī)動(dòng)車和交通道路照明。機(jī)動(dòng)車道路照明可分為三級(jí)，即機(jī)動(dòng)車道、非機(jī)動(dòng)車道和人行道，每一級(jí)都有不同的亮度要求。

(二)城市照明運(yùn)行模式不符合實(shí)際要求

城市路燈的主要功能是保證夜間的人身安全，但調(diào)查顯示，午夜過后，路上人數(shù)變得特別少，大城市和小城市都是如此。如果夜晚長時(shí)間保持照明狀態(tài)，這將不可避免地會(huì)造成對資源不合理利用的規(guī)劃。天亮以后，電壓隨著溫度的升高而升高，這種高度智能化的連續(xù)運(yùn)行將大大縮短路燈的使用壽命，造成各種誤差，大大增加運(yùn)行維護(hù)投資。

(三)對照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求比較高

在建設(shè)城市照明時(shí)，應(yīng)使用高亮度燈具。多燈頭雙框路燈越來越多，燈桿間距會(huì)大幅度縮短，這會(huì)造成車內(nèi)看不清路面的情況，致使危險(xiǎn)駕駛，因此，非常有必要制訂城市路燈有規(guī)劃、節(jié)能的改造計(jì)劃。

五、城市亮化與路燈節(jié)能技術(shù)的主要措施

(一)建設(shè)節(jié)能照明

節(jié)能照明不僅節(jié)約資源，還可以通過提供較少的能量，使道路獲得足夠的照明效果，滿足人們在夜間行駛的需要。安全和舒適意味著LED照明柔和、清晰，避免夜間視覺污染和光暗淡。隨著節(jié)能照明技術(shù)的不斷發(fā)展，節(jié)能的新技術(shù)也得到了突破性的進(jìn)步。采用太陽能發(fā)電技術(shù)，設(shè)備白天通過吸收能量，將熱能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存起來，達(dá)到晚上路燈連續(xù)照明。

在城市夜間舞臺(tái)照明工程建設(shè)中，除了為人們提供照明功能外，還應(yīng)確保為公眾創(chuàng)造良好的夜晚活動(dòng)便利，使人們在夜生活中感到愉快。因此，在城市夜景照明工程的設(shè)計(jì)中，有必要對一個(gè)城市的綜合面貌和人們的活動(dòng)場地進(jìn)行綜合對比以達(dá)到更好的設(shè)計(jì)，能夠更好地為夜生活照明，確保城市建設(shè)效率的顯著提高。在城市夜景照明的設(shè)計(jì)過程中，不僅要體現(xiàn)現(xiàn)代化的簡潔、方便、節(jié)能等的優(yōu)點(diǎn)，還要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍v史文化，將城市照明系統(tǒng)與歷史文化相結(jié)合，充分整合主題照明和綠色照明，打造美好的文化照明，并傳承寶貴的文化遺產(chǎn)。第二個(gè)城市夜間照明工程要體現(xiàn)現(xiàn)代特征，充分考慮城市主干道和反光照明系統(tǒng)的建設(shè)，創(chuàng)造良好的夜視體驗(yàn)，提升整個(gè)城市的時(shí)代品位。在夜間照明的路燈要達(dá)到夜晚照明天亮熄燈的效果，還要選擇優(yōu)質(zhì)光源，不會(huì)出現(xiàn)忽然走到無燈區(qū)致使人們出現(xiàn)短暫失明的效果。根據(jù)墻的色澤與眾多單位進(jìn)行協(xié)調(diào)，在所有原色確認(rèn)好樣品以后，以確保得到最佳的照明效果。

(二)分段管理

所謂的分段管理是根據(jù)不同城市、不同地理環(huán)境、不同規(guī)模的道路來設(shè)計(jì)道路照明。根據(jù)不同的需求設(shè)計(jì)各個(gè)場景的合理建造，在人們居住的地區(qū)，應(yīng)選擇保護(hù)眼睛的光源，照明度可控制在5～13/lx的這個(gè)范圍內(nèi)。對于人們公共活動(dòng)的場所，照明度應(yīng)控制在15～25/lx的范圍內(nèi)。在車道行駛的區(qū)域，亮度應(yīng)設(shè)置為27～41/lx。采用這種分級(jí)控制的方法，道路照明就不會(huì)對人們的生活造成太大的干擾。在實(shí)際使用中，還可以根據(jù)不同的區(qū)域、不同的道路等因素隨時(shí)更改，以提高路燈的照明效果。

(三)深夜照明選擇

深夜，人們都進(jìn)入睡眠狀態(tài)時(shí)，道路上的行人和車輛也逐漸減少，所以照明的需求也就降低了，因此我們需要減少照明，這樣可以達(dá)到節(jié)能效果。我們最常見的使用方法是在深夜關(guān)閉路燈，這樣雖然可以有效地節(jié)約能源，但大大減少了照明時(shí)間。所以采用雙光源燈具的標(biāo)準(zhǔn)可以有效地保持亮度均勻不變，并且易于操作。

(四)選用自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)

在城市路燈節(jié)能改造過程中，需要通過自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)對一個(gè)城市的照明進(jìn)行全方位的監(jiān)管。這樣不僅可以有效評估失敗的可能性，還可以合理地關(guān)燈。自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)還加強(qiáng)了對路燈裝置的有效維護(hù)，照明系統(tǒng)長期使用后，由于環(huán)境惡劣、粉塵量大，也容易降低燈具的照明效果。所以要不定時(shí)地對路燈系統(tǒng)進(jìn)行維修和檢驗(yàn)，這樣不僅有利于路燈照明，還可以節(jié)約能源。

根據(jù)相關(guān)部分進(jìn)行分析和持續(xù)測試，路燈進(jìn)入使用后，相關(guān)部門還需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，以檢查監(jiān)控系統(tǒng)是否打開。需要進(jìn)行連續(xù)測試，激活時(shí)間應(yīng)保持在大約8小時(shí)。在路燈正常工作的情況下，不能出現(xiàn)太多的問題。一個(gè)城市的發(fā)展不僅僅是經(jīng)濟(jì)的規(guī)劃，還要加強(qiáng)城市的照明系統(tǒng)建設(shè)，為城市提供更加優(yōu)美的景觀環(huán)境。因此，我們應(yīng)積極配合施工單位，及時(shí)與其他部門溝通，確保路燈自動(dòng)化監(jiān)管設(shè)計(jì)的安全進(jìn)行。本實(shí)用新型實(shí)用性強(qiáng)，提高了夜燈照明的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

(五)減少距離，節(jié)能方便

每個(gè)人都知道，路線越長損失的能量越多。為了有效減少供電過程中的能量損耗，主要是合理采用照明路燈，達(dá)到良好的效果。如果路燈系統(tǒng)長，線路損耗大于車輛損壞，則直接影響路燈的照明。在設(shè)計(jì)線路時(shí)，應(yīng)盡可能選擇較厚的電纜段，以延長線路的使用壽命。通過各個(gè)部門的研究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮隱蔽照明，燈具與道路要隱蔽有效地融合，盡量避免破壞自然景觀，并呈現(xiàn)優(yōu)美的視覺效果。施工過程中，施工設(shè)備應(yīng)充分考慮預(yù)留空間，保證與墻體的連接，所有的燈具和相關(guān)的配件都完美呈現(xiàn)最終狀態(tài)。

(六)意見措施

除了采取以上的路燈改造節(jié)能模式以外，城市街道照明還可以通過以下措施進(jìn)一步加強(qiáng)達(dá)到節(jié)能效果。通過相應(yīng)的立法和制度改全政策，詳細(xì)明確政府、業(yè)主和各公司科學(xué)優(yōu)化城市照明管理，合規(guī)合法地承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任。加強(qiáng)施工管理中高效照明的節(jié)能維護(hù)，嚴(yán)格控制照明道路，科學(xué)及時(shí)有效地調(diào)整切換時(shí)間。

完善每個(gè)城市的道路照明的科學(xué)合理化。通過科學(xué)合理地建設(shè)、分層、硬件安排，進(jìn)一步完善城市道路路燈的規(guī)劃體系，為城市路燈建設(shè)提供規(guī)劃指導(dǎo)，使城市路燈建設(shè)更有針對性和系統(tǒng)性。充分補(bǔ)充道路照明各個(gè)硬件設(shè)施的建設(shè)信息，充分地提高道路照明的資源分配水平，協(xié)調(diào)照明設(shè)備的能量損耗問題。在做好街道照明大規(guī)模節(jié)能改造的理論和技術(shù)工作的基礎(chǔ)上，為實(shí)現(xiàn)城市綠色照明創(chuàng)造新的規(guī)劃:合理設(shè)計(jì)照明標(biāo)準(zhǔn)。《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，道路建設(shè)不是指道路照明和亮度指標(biāo)都不符合相關(guān)規(guī)定，而是在此基礎(chǔ)上做到更好。只要所有級(jí)別都符合相關(guān)照明標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)城市都應(yīng)做到更加節(jié)能。在采用新技術(shù)和質(zhì)量好的模型照明產(chǎn)品的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)照明行業(yè)加大創(chuàng)新新技術(shù)、制造新的產(chǎn)品，及時(shí)淘汰高能低效的路燈產(chǎn)品。也要做到禁止在路邊使用多個(gè)低效光源和低效率照明燈具等。

六、結(jié)論

總之，一個(gè)城市的照明對城市發(fā)展至關(guān)重要的。路燈作為一個(gè)城市建設(shè)當(dāng)中最不可或缺的基礎(chǔ)，不僅僅可以美化和方便一個(gè)城市的外貌特征，也是一個(gè)城市對外展現(xiàn)自我的第一印象，同時(shí)也在公共交通安全方面發(fā)揮著不可或缺的作用。所以，城市路燈照明應(yīng)達(dá)到最基本的照明效果的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)節(jié)約資源。同時(shí)，我們不僅需要將路燈的節(jié)省能源問題引入路燈的控制系統(tǒng)中，更重要的是，要鼓勵(lì)城市路燈進(jìn)行細(xì)小化、全面化規(guī)劃，對路燈設(shè)施實(shí)施有效的管理，實(shí)現(xiàn)路燈節(jié)能控制的最終目的。