烏魯木齊道路照明節(jié)能改造探析

楊艷紅

摘要：本文通過分析烏魯木齊市城市道路照明現(xiàn)狀，提出了道路照明節(jié)能改造的必要性。并通過對比分析當(dāng)前高效節(jié)能燈具類型，提出了以Cosmo照明系統(tǒng)替代現(xiàn)有高壓鈉燈的節(jié)能改造方案。

關(guān)鍵詞：道路照明Cosmo照明系統(tǒng)節(jié)能

中圖分類號：TE08文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

1．烏魯木齊道路照明現(xiàn)狀

烏魯木齊是新疆維吾爾族自治區(qū)的首府，是全疆政治、經(jīng)濟(jì)、文化的中心，中國西部對外開放的重要門戶，新歐亞大陸橋中國西段的橋頭堡，地處亞洲大陸地理中心，是歐亞大陸中部重要的都市。截至2011年底，全市共擁有道路照明路燈94685盞，均為高壓鈉燈。其中，400W 13614盞、250W 310714盞、150W 50000盞，耗電總功率約為24856 KW。

目前，全市有相當(dāng)一部分使用中的高壓鈉燈因運(yùn)行年限較長，光衰嚴(yán)重，且由于燈具的密封性差，造成大量灰塵進(jìn)入燈腔，燈具老化嚴(yán)重，透光性差，實際照度已遠(yuǎn)達(dá)不到國家道路照明標(biāo)準(zhǔn)的要求。另一方面，由于燈具老化正在不斷地增加能耗，電源線路負(fù)荷過大，電壓壓降大，增加了燈具的故障率，造成了很大的能源以及人力物力的浪費(fèi)。

2．烏魯木齊道路照明節(jié)能改造的必要性

2.1道路照明節(jié)能改造是照明技術(shù)發(fā)展的必然趨勢

從世界范圍來看，道路照明光源的發(fā)展經(jīng)歷了四個時代。第一代是愛迪生發(fā)明的白熾燈，是人類從漫長的火光照明時代進(jìn)入了電氣照明時代；第二代是始于上世紀(jì)40年代的熒光燈和低壓鈉燈，都是低氣壓放電燈，尺寸大，配光差，光效一般或光譜單一；第三代是始于60年代的高壓汞燈和高壓鈉燈，具有較好的光效和配光性能，長時期內(nèi)都是道路照明的主角，其間，金鹵燈只是少量地用在一些特殊場合，主要受限于其光效、壽命、穩(wěn)定性等因素；第四代是近年來發(fā)展較快的以無極燈、LED、Cosmo（納米陶瓷）等新型光源為代表的節(jié)能產(chǎn)品，將取代傳統(tǒng)照明光源，角逐綠色照明市場。

2.2道路照明節(jié)能改造是節(jié)能環(huán)保的客觀要求

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《“十二五”城市綠色照明規(guī)劃綱要》明確提出要推廣高效照明產(chǎn)品，加快城市照明節(jié)能改造，以2010年年底為基數(shù)，到“十二五”期末城市照明節(jié)電率達(dá)到15%。

2.3道路照明節(jié)能改造是照明設(shè)施總量迅猛增長的現(xiàn)實需要

隨著城市建設(shè)步伐的加速，烏魯木齊市道路照明設(shè)施逐年迅猛增長，而財政撥付的維護(hù)資金遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足設(shè)施總量增長的需求。與此同時，專業(yè)技術(shù)人員和機(jī)械設(shè)備相對匱乏，而現(xiàn)有燈具故障率較高，現(xiàn)行的道路照明運(yùn)行管理模式遭遇發(fā)展瓶頸。

3．烏魯木齊道路照明節(jié)能改造探析

3.1節(jié)能改造的原則

（1）達(dá)到《城市道路照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》( CJJ 45－2006)，節(jié)能不減亮。

（2）奉行綠色照明理念，選用高光效、長壽命、低耗能光源，減少照明燈具生命周期內(nèi)的污染物排放，節(jié)約能源，提供舒適、愉悅、安全的高品質(zhì)照明環(huán)境。

（3）爭取經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、環(huán)境效益最大化。

3.2光源的選取

目前具有競爭力的第四代光源主要有無極燈、LED、Cosmo（納米陶瓷）等新型光源。無極燈主要適用于工廠車間、學(xué)校教室、圖書館、溫室蔬菜植物棚、禮堂大廳、會議室、大型商場天花板、很高的廠房、運(yùn)動場、隧道、交通復(fù)雜地帶、地鐵站、火車店危險地域或照明下水燈、城市亮化泛光照明、景觀綠化照明等場所。本文作者在《LED光源在城市綠色照明工程中的應(yīng)用》一文中經(jīng)過論述得出，目前LED光源尚不適用于城市道路照明，而是較多地應(yīng)用于景觀照明。因此，本文重點(diǎn)介紹Cosmo照明系統(tǒng)在烏魯木齊市道路照明節(jié)能改造中的應(yīng)用。

Cosmo照明系統(tǒng)又稱為納米陶瓷高效節(jié)能路燈，是結(jié)合納米光學(xué)技術(shù)及Cosmo高效光源和專用智能控制電源開發(fā)的新一代綠色節(jié)能路燈，比普通高壓鈉燈節(jié)能60%以上，比LED路燈節(jié)能10%以上，可完全替換現(xiàn)在全系列普通高壓鈉燈產(chǎn)品。其特點(diǎn)如下：

（1）光源

Cosmo光效達(dá)118 lm/w，色溫為2800K，光色為暖白光，顯色性達(dá)到85%，有良好的透霧性，和相同功率的普通高壓鈉燈相比，亮度提高40%以上，可顯著提高舒適度。Cosmo光源壽命長達(dá)30000小時以上，壽命期內(nèi)光衰小。

（2）反光

納米反光器為高溫多層真空納米材質(zhì)，加上合理的光學(xué)設(shè)計，光利用率高，反光率可達(dá)95%以上；獨(dú)特的無暗區(qū)光學(xué)設(shè)計，照射面為矩形，比傳統(tǒng)路燈的照射范圍廣且均勻。

（3）智能控制器

突出的三段光設(shè)計可人性化自動調(diào)解功率，前5小時正常點(diǎn)燈，后半夜則降低輸出功率。根據(jù)目前在烏魯木齊市調(diào)查證明，當(dāng)凌晨1點(diǎn)過后，人少照度高，適當(dāng)降低照明功率40%左右，對正常照明影響甚微。三段式調(diào)光功能，在前半夜人多車多時照度100%供應(yīng)，而下半夜照度降低以60%供應(yīng)，可達(dá)到60%以上最大節(jié)電效果。廣泛適用于快速路、城市道路等的節(jié)能改造。

（4）燈具

納米陶瓷高效節(jié)能路燈具耐候性，工作環(huán)境溫度在-40℃—+50℃；有很好的密封設(shè)計，保證燈具長期高效照明。

3.3節(jié)能改造方案

將Cosmo照明系統(tǒng)替換原有的傳統(tǒng)光源高壓鈉燈，詳見表1。

表1 Cosmo照明系統(tǒng)替換高壓鈉燈數(shù)據(jù)統(tǒng)計

將210WCosmo燈具與400W高壓鈉燈進(jìn)行性能比較，詳見表2。

表2210 W Cosmo照明系統(tǒng)與400W高壓鈉燈特性對比

經(jīng)對比分析可見，Cosmo系統(tǒng)在穩(wěn)定性、節(jié)能性、顯色性等諸多方面的優(yōu)勢顯著。

3.4節(jié)電效果分析

（1）現(xiàn)有高壓鈉燈總功率

400W高壓鈉燈實際功率480W，共13614盞；250W高壓鈉燈實際功率300W，共31071盞；150W高壓鈉燈實際功率180W，50000盞。經(jīng)計算，總運(yùn)行功率為24856kW。

（2）Cosmo照明系統(tǒng)總功率

210WCosmo燈調(diào)光實際平均功率182W，共13614盞；150WCosmo燈調(diào)光實際平均功率120W，共31071盞；90WCosmo燈調(diào)光實際平均功率68W，共50000盞。經(jīng)計算，總運(yùn)行功率為9606 kW。

（3）節(jié)電率

節(jié)電率=（24856kW-9606 kW）/24856 kW=61.3%

由此可見，由Cosmo照明系統(tǒng)替代現(xiàn)有高壓鈉燈節(jié)能效果顯著。

3.5運(yùn)行模式

采用能源合同模式（EMC），政府無需任何前期投入，從資金投入、產(chǎn)品安裝到售后服務(wù)均由節(jié)能技術(shù)服務(wù)公司承擔(dān)。節(jié)能改造后每年產(chǎn)生的節(jié)電經(jīng)濟(jì)效益與服務(wù)公司分成，作為Cosmo照明系統(tǒng)的租賃費(fèi)用。一定年限內(nèi)，服務(wù)公司對所提供的Cosmo照明系統(tǒng)免費(fèi)保修與維護(hù)，保證常年使用亮燈率達(dá)98%以上。合同期內(nèi)Cosmo照明系統(tǒng)的所有權(quán)歸屬于服務(wù)公司，能源管理合同到期后，所有權(quán)歸政府。

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請用PDF形式查看。