廣西高速公路隧道節(jié)能照明情況淺析

劉　佳

(廣西高速公路投資有限公司，廣西　南寧　530001)

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廣西高速公路隧道節(jié)能照明情況淺析

劉佳

(廣西高速公路投資有限公司，廣西南寧530001)

劉佳(1983—)，工程師，碩士，主要從事公路工程管理工作。

摘要：文章介紹了廣西在建高速公路隧道節(jié)能照明的應(yīng)用情況，并以廣西六寨至宜州高速公路為例，對(duì)比分析了隧道照明LED燈與高壓鈉燈的應(yīng)用效果及節(jié)能效益，同時(shí)對(duì)隧道照明LED節(jié)能燈技術(shù)應(yīng)用存在的問(wèn)題與解決途徑進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：高速公路；隧道；節(jié)能照明；LED燈；高壓鈉燈；應(yīng)用

0引言

近年來(lái)，廣西高速公路建設(shè)發(fā)展迅速，尤其隨著2014年廣西壯族自治區(qū)人民政府關(guān)于“縣縣通高速公路”的工作部署，廣西更是大跨步邁入“高速”時(shí)代。按照“縣縣通高速公路”工作要求，2015年廣西高速公路里程要突破4 900 km，實(shí)現(xiàn)93個(gè)縣區(qū)通高速公路，縣區(qū)通高速率達(dá)到約85%；至2020年，全區(qū)高速公路里程突破8 000 km，形成“6橫7縱8支線”的高速公路網(wǎng)絡(luò)，除個(gè)別縣以外所有縣區(qū)都將通高速公路。高速公路建設(shè)逐步從平原轉(zhuǎn)向山區(qū)，隧道建設(shè)和運(yùn)營(yíng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，隧道照明的能源消耗和運(yùn)營(yíng)成本也將隨之增加，通過(guò)有效管理手段和技術(shù)降低隧道照明能耗，成為廣西高速公路主管部門(mén)、建設(shè)單位和運(yùn)營(yíng)單位亟待解決的問(wèn)題。

1廣西高速公路隧道中節(jié)能照明的應(yīng)用

在國(guó)家大力倡導(dǎo)節(jié)能減排的時(shí)代背景下，為貫徹落實(shí)《公路水路交通運(yùn)輸節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》提出的“推行隧道綠色照明工程，推廣應(yīng)用壽命長(zhǎng)、功能可靠的發(fā)光二級(jí)管(LED)等節(jié)能燈具”精神，近年來(lái)廣西在建高速公路項(xiàng)目中大力推行隧道節(jié)能照明技術(shù)。這是一項(xiàng)節(jié)能減排、利國(guó)利民的重要決策，也具有很強(qiáng)的實(shí)施可行性。

由于隧道LED燈節(jié)能照明技術(shù)應(yīng)用主要在近幾年才廣泛推廣應(yīng)用，廣西部分設(shè)計(jì)工作完成較早的項(xiàng)目在設(shè)計(jì)中依舊采用了高壓鈉燈設(shè)備，而在具體實(shí)施建設(shè)過(guò)程中，為了更好響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召，大部分項(xiàng)目則通過(guò)設(shè)計(jì)變更對(duì)隧道照明進(jìn)行調(diào)整。目前廣西在建高速公路中較普遍的做法為1 km以下隧道全部采用LED燈照明方式，1 km以上隧道采用高壓鈉燈+LED燈混合照明方式，同時(shí)為了符合行政審批需要，大多對(duì)在建地高網(wǎng)項(xiàng)目進(jìn)行了變更設(shè)計(jì)，并嚴(yán)格按規(guī)定程序履行報(bào)批手續(xù)，而在建國(guó)高網(wǎng)項(xiàng)目則按照原施工圖批復(fù)執(zhí)行。

2六寨至宜州高速公路隧道節(jié)能照明應(yīng)用情況分析

為對(duì)比LED燈與高壓鈉燈的應(yīng)用效果及節(jié)能情況，六寨至宜州高速公路(簡(jiǎn)稱(chēng)六宜路)在隧道中采用LED燈照明模式，同時(shí)在河池3號(hào)、4號(hào)、6號(hào)三座隧道左右線分別安裝LED燈和高壓鈉燈，本文分析這三座隧道照明系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)營(yíng)及節(jié)能情況。

2.1　照明情況對(duì)比

河池3號(hào)、4號(hào)、6號(hào)隧道LED及高壓鈉燈的安裝基本情況見(jiàn)表1。

高壓鈉燈是一種高強(qiáng)度氣體放電燈，使用時(shí)發(fā)出金白色光，光源穿透力強(qiáng)，而LED燈為新穎的半導(dǎo)體光源，為白色單色性光源，壽命長(zhǎng)，發(fā)光效率高。

表1　隧道燈具使用情況表

根據(jù)河池3號(hào)隧道在白天開(kāi)啟的照明模式，照明對(duì)比結(jié)果顯示：LED燈在陰天及重陰天照明情況較好，相比之下在晴天及云天照明情況較弱。而高壓鈉燈提供的隧道入口段照明情況在各種情況下，基本均能夠滿(mǎn)足照明要求。由此可見(jiàn)，在隧道洞口處，高壓鈉燈消除黑洞效應(yīng)的能力較強(qiáng)，而在洞內(nèi)照明效果相差不大。照明情況對(duì)比見(jiàn)表2。

因此，在其他后續(xù)建設(shè)高速公路項(xiàng)目中，1 km以下隧道全部采用LED燈照明方式，1 km以上隧道采用洞口高壓鈉燈+洞內(nèi)LED燈混合照明方式則更好地協(xié)調(diào)解決了照明及節(jié)能的雙重要求。

表2　照明情況對(duì)比表

2.2　前期投入及節(jié)能情況分析

目前因LED燈的采購(gòu)費(fèi)用較高，在我國(guó)的隧道LED燈應(yīng)用中廣泛采用一種“EMC”模式，即“合同能源管理”模式。六宜路隧道節(jié)能照明即采用LED燈合同能源管理模式。它是通過(guò)與客戶(hù)簽訂節(jié)能服務(wù)合同，為客戶(hù)提供包括能源審計(jì)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、專(zhuān)案融資、設(shè)備采購(gòu)、工程施工、設(shè)備安裝調(diào)試、人員培訓(xùn)、節(jié)能量確認(rèn)和保證等一整套的節(jié)能服務(wù)，并從客戶(hù)進(jìn)行節(jié)能改造后獲得的節(jié)能效益中回收環(huán)保投資和取得利潤(rùn)的一種商業(yè)運(yùn)作模式。其實(shí)質(zhì)就是以減少的能源費(fèi)用來(lái)支付節(jié)能專(zhuān)案全部成本的節(jié)能投資方式。這種節(jié)能投資方式允許使用者使用未來(lái)的節(jié)能收益為工廠和設(shè)備升級(jí)，降低目前的運(yùn)營(yíng)成本，提高能源利用效率。

為切實(shí)了解LED燈具的節(jié)能效果與實(shí)際應(yīng)用效果，在運(yùn)營(yíng)中選取一個(gè)月份對(duì)六宜路LED燈具效果進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)對(duì)六宜路隧道LED照明合同能源管理項(xiàng)目的實(shí)施情況進(jìn)行總結(jié)；根據(jù)實(shí)測(cè)，六宜路前期增加投入約2 075萬(wàn)元，每年節(jié)約電費(fèi)641萬(wàn)元，采用LED燈后將于3~4年左右收回?zé)艟叱杀?，并將在此后達(dá)到很好的節(jié)能減排效果。

2.3　使用壽命對(duì)比

六宜路從開(kāi)通運(yùn)營(yíng)以來(lái)，對(duì)高壓鈉燈及LED燈總的損壞率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，測(cè)算出高壓鈉燈的年損壞率為6.96%，LED的年損壞率為2.63%，具體情況見(jiàn)表3。

表3　燈具損壞維護(hù)情況對(duì)比表

目前六宜路隧道照明系統(tǒng)LED的維修由燈具提供廠家負(fù)責(zé)，年維修費(fèi)用為0；而通過(guò)測(cè)算高壓鈉燈年損壞90盞燈，每換1次燈泡費(fèi)用300元，每年用于河池3號(hào)、4號(hào)、6號(hào)隧道高壓鈉燈維修的費(fèi)用將達(dá)到27 000元。

3存在問(wèn)題及解決途徑

隧道照明LED節(jié)能燈技術(shù)的應(yīng)用在廣西的應(yīng)用開(kāi)展較晚，目前，從建設(shè)及使用情況來(lái)看，在建及運(yùn)營(yíng)項(xiàng)目中推廣LED燈技術(shù)在設(shè)計(jì)、施工、采購(gòu)、運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)方面依然存在較多問(wèn)題需要解決。

3.1　設(shè)計(jì)變更LED燈可能會(huì)產(chǎn)生超概風(fēng)險(xiǎn)

由于廣西LED燈技術(shù)推廣較晚，部分項(xiàng)目籌建時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)計(jì)完成時(shí)間較早，在原設(shè)計(jì)中并未開(kāi)展LED燈設(shè)計(jì)，而是依舊采用傳統(tǒng)的高壓鈉燈技術(shù)，現(xiàn)為響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排號(hào)召，在建設(shè)中開(kāi)展LED燈設(shè)計(jì)變更。但因高壓鈉燈與LED燈的成本區(qū)別較大，部分高速公路項(xiàng)目若開(kāi)展LED燈設(shè)計(jì)變更，如成本控制不好，容易在后期出現(xiàn)超概風(fēng)險(xiǎn)。

3.2　LED燈的采購(gòu)、維修、養(yǎng)護(hù)問(wèn)題

目前因LED燈的采購(gòu)費(fèi)用較高，廣西區(qū)內(nèi)隧道LED燈應(yīng)用中廣泛采用“合同能源管理”模式，目前該模式應(yīng)用在六寨至河池、河池至百色等項(xiàng)目中，在建設(shè)中曾出現(xiàn)過(guò)LED燈廠家供貨不及時(shí)，影響建設(shè)進(jìn)度的現(xiàn)象，這就要求在今后采用LED燈的項(xiàng)目，要加強(qiáng)對(duì)合同的約束力，并選用信用較好的LED廠商進(jìn)行合作。

另外，目前市場(chǎng)上能提供隧道LED燈的廠商較多，而現(xiàn)階段我國(guó)的LED燈生產(chǎn)尚未統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，許多廠家的LED燈接口不兼容，且養(yǎng)護(hù)不易，因LED燈無(wú)法對(duì)單個(gè)燈泡進(jìn)行更換，要維護(hù)只能將LED燈卸下，更換部件或整燈，整燈的重量往往在30斤以上，對(duì)將來(lái)這些隧道照明的運(yùn)營(yíng)、養(yǎng)護(hù)提出較高的要求。

因此，在設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工等環(huán)節(jié)中應(yīng)注意后期養(yǎng)護(hù)的要求，盡量采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、選用質(zhì)量好的LED燈具。要保證隧道LED照明的工程實(shí)施過(guò)程方式正確，以充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)。對(duì)于隧道LED

照明的工程招投標(biāo)，應(yīng)該予以特殊處理，即作為一個(gè)單獨(dú)招投標(biāo)的內(nèi)容來(lái)實(shí)施工程組織管理，以充分保證LED照明燈具的技術(shù)指標(biāo)和制作質(zhì)量。

4結(jié)語(yǔ)

隧道節(jié)能照明技術(shù)的應(yīng)用具有重要的推廣應(yīng)用價(jià)值。要緊跟國(guó)家節(jié)能減排號(hào)召，在建設(shè)中采用能耗低、使用壽命長(zhǎng)的LED節(jié)能燈具逐漸替代傳統(tǒng)的能耗高、易損壞的高壓鈉燈照明方式，運(yùn)營(yíng)中采用中壓供電等技術(shù)降低電能損耗，減少對(duì)能源的無(wú)效損耗。廣西應(yīng)盡快對(duì)隧道照明LED燈的設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工、養(yǎng)護(hù)提出更加規(guī)范化的管理模式，從而達(dá)到低碳、環(huán)保、節(jié)能的效果。

參考文獻(xiàn)

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Discussions on Energy-efficient Lighting Situation of Guangxi Expressw-ay Tunnel

LIU Jia

(Guangxi Expressway Investment Co.，Ltd.，Nanning，Guangxi，530001)

Abstract：This article introduced the applications of energy-efficient lighting in Guangxi expressway tun-nels under construction，and with Guangxi Liuzhai-Yizhou Expressway as the example，it compared and analyzed the application effect and energy-saving efficiency of LED lamp and high pressure sodium lamps in tunnel lighting，meanwhile it discussed the problems in the application of tunnel lighting LED energy-saving lamp technology as well as their solutions.

Keywords：Expressway；Tunnel；Energy-efficient lighting；LED lights；High-pressure sodium lamp；Application

收稿日期：2015-07-04

文章編號(hào)：1673-4874(2015)08-0061-03

中圖分類(lèi)號(hào)：U453.7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2015.08.015

作者簡(jiǎn)介