路燈系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)的應(yīng)用比較

王穎

(天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)區(qū)總公司天津300480)

0 引言

近年來，隨著我國城市建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大和建設(shè)水平的提高，作為道路照明及景觀照明的路燈系統(tǒng)在城市亮化過程中起到了重要作用。與此同時，路燈耗電量也日益增多，路燈電費(fèi)和日常維護(hù)費(fèi)用支出日益增多。因此，如何在保證路燈照度、景觀燈美觀的前提下，對路燈系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)電改造就顯得尤為重要。

1 路燈節(jié)電技術(shù)綜述

目前,路燈節(jié)電技術(shù)從大類區(qū)分可分為以下三類:改進(jìn)路燈控制方式、選用高效燈具、使用綠色能源。

1.1 改進(jìn)路燈控制方式

對路燈系統(tǒng)可進(jìn)行半夜燈控制、調(diào)壓控制及調(diào)電流控制方式以達(dá)到節(jié)電的效果。

“那我試試?！毕騺淼钟|朝敏數(shù)落的他，這回卻認(rèn)真地答應(yīng)了。在兒子發(fā)生這樣的變化以后，他也意識到孩子走上偏道跟自己錯誤的示范和教育不無關(guān)系，他的確是該收斂一些了。

1.1.1 半夜燈控制節(jié)電

半夜燈控制是指在道路交通流量下降、行人稀少時，熄滅部分（通常不超過50%）路燈的運(yùn)行方式，其節(jié)電效果顯著，綜合節(jié)電效率可達(dá)到40%以上。但與此同時，采用半夜燈控制以后，路面明暗相間、均勻度嚴(yán)重下降，駕駛員開車易引起疲勞，對路燈的照明效果有一定程度的影響；另外由于關(guān)掉了一半路燈，變壓器的負(fù)載率下降，輸出電壓升高，會對光源和電器的壽命有不利的影響。因此，半夜燈控制方式適用于對道路照明要求一般的城市和地區(qū)，該方法節(jié)能效果顯著，但維修費(fèi)用也會有所上升。

1.1.2 調(diào)節(jié)電壓節(jié)電

特征特性：鮮食、全粉型品種。生育期91天，株高50.3cm，葉片深綠色，莖綠色，薯型為橢圓形，薯皮黃色、光滑，薯肉淡黃色，芽眼深淺中等、周圍紅色。單株塊莖數(shù)7.8個，單株薯重0.57kg，平均畝產(chǎn)2234kg，商品薯率85%，裂薯率較高。干物質(zhì)18.88%，淀粉16.1%，蛋白質(zhì)2.20%，維生素C含量35.0mg/100g，還原糖0.31%。中抗晚疫病，抗重花葉病，抗卷葉病毒病，中抗早疫病。適宜在福建晚疫病輕發(fā)區(qū)春季、冬季和秋季種植。

目前市場上現(xiàn)有的路燈調(diào)壓節(jié)電器一般安裝比較簡單,投資相對較低，此方法對現(xiàn)有最為普遍的氣體放電照明燈具（如高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等）路燈系統(tǒng)的改造項目最為適用。

長期以來，我國雜交水稻種子生產(chǎn)以傳統(tǒng)方式為主，機(jī)械化程度低，耗費(fèi)巨大的人力、物力，成本高。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)唐文幫教授及其研發(fā)團(tuán)隊經(jīng)過10余年研究，實現(xiàn)了雜交水稻輕簡機(jī)械化制種，在降低雜交稻種子生產(chǎn)成本、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化等方面取得了重大突破。

近年來,隨著LED照明光源發(fā)光效率的提高及散熱技術(shù)的逐步完善使得LED燈具逐漸具備了應(yīng)用于路燈照明的技術(shù)條件。同時，近幾年LED燈具價格的逐步降低又進(jìn)一步推動了LED燈具廣泛應(yīng)用于路燈照明的進(jìn)程。與傳統(tǒng)光源相比，LED路燈節(jié)能效果明顯，節(jié)電率通?？蛇_(dá)到50%，且主要照明指標(biāo)可以滿足相關(guān)道路照明標(biāo)準(zhǔn)。不過與傳統(tǒng)光源相比，LED價格仍然較高，且光衰問題有待進(jìn)一步考證。

同時，所有氣體放電燈在使用過程中都采用一個1.6-0.8的維護(hù)系數(shù)，使燈具亮度比設(shè)計值（壽命終止亮度）高出40%-20%，當(dāng)燈達(dá)到壽命終點時，其亮度正好達(dá)到目標(biāo)設(shè)計值。根據(jù)這一特點，采用降壓節(jié)電的方法可以補(bǔ)償燈具的這一老化過程，在保證燈的正常亮度的條件下，實現(xiàn)節(jié)電20%-40%。

在電力供電的系統(tǒng)中，為了減少輸電過程中的線路損耗及用電高峰時造成的未端電壓過低，往往都是以較高的電壓傳輸。因此，路燈所消耗的功率都較高，特別是午夜后用電低負(fù)荷處于低谷時，電網(wǎng)電壓更高，升高的電壓使得路燈的發(fā)熱量增加，造成了能源浪費(fèi)。與此同時，電網(wǎng)電壓偏高或電網(wǎng)存在瞬變、諧波等因素，會導(dǎo)致燈膽發(fā)熱而大幅度降低燈具的使用壽命，造成維修量及維修費(fèi)用大幅增加。因此,在用電網(wǎng)負(fù)荷處于谷值時采用降電壓的方法,在節(jié)電的同時也可以有效的延長燈具的使用壽命。

表1是高壓鈉燈在不同電壓下功率、光通量與額定電壓工作時的對比：

相對電壓（100%時為額定電壓）

表1 不同電壓下鈉燈功率、光通量與額定電壓工作時的對比

目前，路燈大多采用氣體放電燈具（以穿透力最強(qiáng)的鈉燈為主），此類燈具的物理特性決定了在燈具啟動時需要較高的工作電壓，而啟動后燈具兩端的工作電壓可以適當(dāng)降低。燈具的功率與電壓的平方基本成正比關(guān)系，即如果電壓下降為原來的90%，功率下降為原81%因此，可以根據(jù)電網(wǎng)的電壓和交通流量，適度的降壓，這樣既保證了照明的質(zhì)量，又大幅度節(jié)約了電能消耗。

Frequent winds in evening during sowing, be careful of deep snow in autumn.

一般繁華地段，晚上七八點鐘，人車流量最大時，正好用電高峰，此時路燈正常點亮，在九點用電高峰過后，路燈電壓逐步上升，燈光耗電和亮度也逐增，此時人車流量相對高峰期有所減少，12點過后，路燈電壓繼續(xù)上升，人車流量繼續(xù)下降，而此時路燈燈光反而最亮，燈溫急劇上升，電壓在不平衡時最高可達(dá)到250伏以上，使得部分燈管過早老化，造成能源不能合理利用，設(shè)備無法合理保護(hù)。調(diào)光電器正是基于此因誕生的產(chǎn)品，其系統(tǒng)一般由調(diào)光鎮(zhèn)流器、觸發(fā)器、定時控制器和光源組成。調(diào)光鎮(zhèn)流器相對傳統(tǒng)鈉燈鎮(zhèn)流器增加了一組高阻抗線圈，定時控制器的功能是達(dá)到設(shè)定的時間后把鎮(zhèn)流器的高阻抗線圈切換的點燈線路，降低光源的工作電流，從而降低光源的亮度，達(dá)到節(jié)能的目的。目前市場上比較成熟的產(chǎn)品有400W變250W、250W變150W、150W變100W三檔產(chǎn)品。此類產(chǎn)品對已經(jīng)安裝傳統(tǒng)電器的路燈，無需更換燈頭，只需要更換電器就可以實現(xiàn)節(jié)能的目的。

切換功率以后路面照明的均勻度不會受到影響，但平均照度會有大幅度的下降，因此適合后半夜對照度要求不高的路段。

1.2 使用高效燈具節(jié)能

在路燈系統(tǒng)中通過使用高功效燈具也可達(dá)到節(jié)電效果,目前較為常用的高效燈具有LED燈具、無級燈、新型高壓氣體放電光源等。

1.2.2 無極燈

1.2.1 LED燈具

由于“一帶一路”倡議所包含的國家較多，范圍較廣，涉及的不同國家之間有本國特有的稅收政策，而且這是我國企業(yè)與國外企業(yè)大規(guī)模進(jìn)行的貿(mào)易，除了要考慮到自身的情況以外，還要顧及沿線國家的經(jīng)濟(jì)環(huán)境，因此新策略之下的稅收要想有效實施還面臨一些挑戰(zhàn)。能否相對完美地去解決這些挑戰(zhàn)和問題是我國眾多企業(yè)走出去的重要奠基石。

9QP-840型草地盤齒式破土切根機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖在此省略。切根機(jī)與拖拉機(jī)三點懸掛鏈接，拖拉機(jī)動力由動力輸出軸、萬向節(jié)、變速箱傳至刀軸，采用中間齒輪轉(zhuǎn)動的方式，由高速旋轉(zhuǎn)的刀軸帶動盤齒式切根刀正傳強(qiáng)制刀齒持續(xù)入土切根；刀齒撕裂板結(jié)層土壤，刀齒根部到頂部一次入土，將接觸的土壤向兩側(cè)和底層壓縮，防止翻垡、揚(yáng)沙；配套動力44.1kW(60馬力)以上，切根機(jī)幅寬2.4m，刀軸可安裝6～8組盤齒式切刀，每組3把刀，易拆卸，作業(yè)間距30～50mm可調(diào)；根據(jù)草場改良工藝要求，螺桿、螺管式調(diào)節(jié)裝置保證實現(xiàn)耕深100～200mm可調(diào)。

無極燈作為一種新型的高效節(jié)能照明新光源主要由高頻發(fā)生器、耦合線圈、燈泡三部分構(gòu)成。無極燈顧名思義沒有電極，也就是沒有燈絲，抗振動能力強(qiáng)，因此壽命要比一般的鈉燈、熒光燈長3～5倍，能達(dá)到50000小時以上，適合用在不方便進(jìn)行維護(hù)的場所，由于EMC等技術(shù)瓶頸，目前無極燈的光效不高，只有70～80lm/W，最大功率一般只能達(dá)到150W，且價格昂貴，光源體積龐大，不適合大規(guī)模用在路燈領(lǐng)域做功能性照明。

（4）多功能整合性。商業(yè)綜合體一般都能夠提供包括了休閑、娛樂、采購等一條龍式的消費(fèi)服務(wù)，這種完善的設(shè)施配置以及完整的消費(fèi)服務(wù)能夠?qū)οM(fèi)者形成和保持較大的吸引力。

1.2.3 新型高壓氣體放電燈光源

1.1.3 調(diào)整電流節(jié)能

基于對法律人類學(xué)新整體主義認(rèn)識論反思視角下的再反思，秉持舊整體主義法律認(rèn)識論的“結(jié)構(gòu)混亂”所指稱的是，“當(dāng)前鄉(xiāng)村社會內(nèi)部村莊兩套甚至多套正義觀和價值系統(tǒng)，它們互相沖突卻能在鄉(xiāng)村社會找到村莊的基礎(chǔ)” [9]。顯然，中國農(nóng)民的法律意識并非從整體上構(gòu)成現(xiàn)代法制知識體系的對反，農(nóng)民對待法律知識的態(tài)度是曖昧不清的，甚至是高度工具主義的。一旦現(xiàn)代法律規(guī)則開始在鄉(xiāng)土社會扎下根，區(qū)別于國家主義法制觀的“本土情境”顯然面臨說服力和解釋力的不足。

目前市場上還有一些新型高壓氣體放電燈光源，以PHILIPS公司的COSMOPOLIS為代表，該光源相比傳統(tǒng)高壓鈉燈、金鹵燈光源，具有以下優(yōu)勢：

（1）尺寸更小，比傳統(tǒng)光源減小50%以上，更加利于設(shè)計反光器，使燈具效率達(dá)到一個更高的水平。

（2）發(fā)光效率更高，比高壓鈉燈高10%以上，比金鹵燈高30%以上；

（3）相比高壓鈉燈有更優(yōu)異的顯色性（Ra＞65），夜晚更利于行車安全；

但目前該系列的大功率功能性照明產(chǎn)品推出時間不長，而且全部需要進(jìn)口，價格昂貴，國內(nèi)用戶很少，可靠性和性能尚需要時間來驗證。

1.3 使用綠色能源

在實際應(yīng)用過程中，也可考慮采用太陽能、風(fēng)能等綠色能源作為路燈的電力來源,目前較為常用的方式是采用風(fēng)光互補(bǔ)作為電源，但由于綠色能源受氣候影響很大，需要安裝蓄電池作為能源補(bǔ)充。由于受太陽能板轉(zhuǎn)換率、風(fēng)速及蓄電池使用壽命制約，太陽能和風(fēng)能燈具的功率一般不超過70W，另外，亮燈時間受天氣影響不穩(wěn)定，不太適合主干路照明使用，太陽能電池板目前價格比較昂貴，如采用蓄電池作為補(bǔ)充電源則需要定期更換，維護(hù)費(fèi)相對較高。較為適用于庭院、廠區(qū)內(nèi)等對照明要求不高的道路。

2 路燈節(jié)電方案的比較結(jié)論

各種路燈節(jié)電方案的優(yōu)缺點及適用范圍如表2所示：

綜上所述，在對現(xiàn)有路燈系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)電改造時要根據(jù)實際情況選擇方案，在改造后滿足照明要求的前提下，對項目投資、燈具使用壽命、后期維護(hù)費(fèi)用等因素進(jìn)行綜合考量，以確定最為合理的改造方案。

表2 各種路燈節(jié)電方案的優(yōu)缺點及適用范圍比較