路燈管理中城市路燈節(jié)能的應(yīng)用

李道生

重慶市忠縣市政園林管理所，重慶 404300

在環(huán)境污染和能源匱乏日趨嚴(yán)重的局勢(shì)下，只有嚴(yán)格貫徹節(jié)能減排才能真正實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。城市照明系統(tǒng)是城市能耗主要來(lái)源，具有巨大節(jié)能空間，對(duì)此，在實(shí)際工作中，應(yīng)從燈具更換和控制系統(tǒng)兩方面著手，切實(shí)做好路燈節(jié)能改造。

1 城市路燈與管理現(xiàn)狀

1.1 路燈現(xiàn)狀

以某城市為例進(jìn)行分析，該城市路燈由住建局及其下屬單位進(jìn)行路燈安裝與日常維護(hù)。相關(guān)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，城市中路燈保有量在3.5萬(wàn)盞左右，主要包括以下幾種：鈉燈、汞燈、金鹵燈、節(jié)能燈和LED燈，大部分道路以傳統(tǒng)鈉燈為主，實(shí)際耗能較高的路燈數(shù)量超過(guò)3萬(wàn)盞，約占85%，具有很大的節(jié)能空間。低于60W的光源為鈉燈、汞燈、鹵素等和節(jié)能燈，數(shù)量為7700盞左右，總功率約234kW；超過(guò)60W的光源為汞燈、鈉燈和金鹵燈，數(shù)量為2.3萬(wàn)盞左右，總功率約5000kW。

1.2 管理現(xiàn)狀

通過(guò)和相關(guān)管理人員之間的溝通交流，當(dāng)前在路燈管理方面主要有以下兩大問(wèn)題：第一，在線監(jiān)控?zé)o法滿足要求；第二，運(yùn)行維護(hù)需要大量人力。在這種情況下，路燈實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生下列狀況：根據(jù)國(guó)家道路照明要求，前、后半夜對(duì)路燈提出的不同的亮度和照度要求，但實(shí)際情況下，基本未對(duì)路燈實(shí)施亮度調(diào)節(jié)與管理；無(wú)法根據(jù)天氣情況和季節(jié)變化對(duì)路燈開(kāi)關(guān)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，使路燈開(kāi)啟較早或關(guān)閉較晚，造成能耗無(wú)謂增加；除此之外，時(shí)控開(kāi)關(guān)難以對(duì)照明線路基本信息進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋，若開(kāi)關(guān)損壞，則路燈將無(wú)法正常關(guān)閉，并且管理人員無(wú)法及時(shí)獲知，在白天長(zhǎng)時(shí)間亮燈的情況并不少見(jiàn)；路燈故障必須由人來(lái)進(jìn)行檢查，未能做到預(yù)防與提前發(fā)現(xiàn)，使路燈的實(shí)際管理效率相對(duì)較低[1]。

2 城市路燈節(jié)能及其在路燈管理中的具體應(yīng)用

為響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排號(hào)召，該城市路燈必須進(jìn)行節(jié)能改造，在改造過(guò)程中，擬采用節(jié)能分享型合同能源方式，在合同約定的時(shí)間段內(nèi)，新燈具購(gòu)進(jìn)、安裝、調(diào)試與維護(hù)費(fèi)用均由專門的服務(wù)公司提供，政府根據(jù)改造后可以減少的費(fèi)用，按照一定比例進(jìn)行費(fèi)用支付。在節(jié)能改造開(kāi)始前，首先應(yīng)明確并嚴(yán)格遵循相應(yīng)的原則，保證節(jié)能改造的科學(xué)性與可行性。

2.1 節(jié)能改造基本原則

將城市現(xiàn)狀環(huán)境作為基本原則，城市路燈主要有以下兩種功能：功能性照明與藝術(shù)性照明。在切實(shí)滿足城市居民基本要求的前提下，營(yíng)造充滿人文與藝術(shù)氣息的環(huán)境，最大限度利用燈光來(lái)體現(xiàn)出城市具有的現(xiàn)代化特色，烘托美麗城市這一基本概念[2]。

嚴(yán)格遵循安全可靠的基本原則。在燈光設(shè)計(jì)過(guò)程中的安全性，主要包括以下兩個(gè)方面：第一，路燈及其控制系統(tǒng)安全性；第二，路燈照明對(duì)社會(huì)安定的保障作用。對(duì)此，應(yīng)合理引入先進(jìn)技術(shù)手段，對(duì)不同的環(huán)境因素進(jìn)行綜合考慮，以此延長(zhǎng)路燈使用壽命，實(shí)現(xiàn)免維修。

嚴(yán)格遵循經(jīng)濟(jì)合理基本原則。對(duì)于藝術(shù)性照明，應(yīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)節(jié)能進(jìn)行充分考慮，以科學(xué)投入創(chuàng)造最佳節(jié)能效果，并且，通過(guò)合理選型與控制，減少維護(hù)及運(yùn)營(yíng)方面的成本。在條件允許的情況下，優(yōu)先考慮節(jié)能效果較好的LED燈，并對(duì)控制進(jìn)行智能化改造。

改造中還應(yīng)注意防止光污染。目前，城市光污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，雖然城市照明目前得到快速發(fā)展，但由此帶來(lái)的光污染問(wèn)題正嚴(yán)重困擾居民日常生活，降低生活質(zhì)量。因此，在路燈改造過(guò)程中，應(yīng)充分注意防止光污染。在創(chuàng)造良好視覺(jué)效果的基礎(chǔ)上，應(yīng)對(duì)光污染進(jìn)行嚴(yán)格控制，最大限度發(fā)揮路燈及其控制系統(tǒng)具有的效果。這樣一來(lái)，能有效防止眩光，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)提出的相關(guān)要求[3]。

2.2 改造內(nèi)容

（1） 將現(xiàn)有能耗水平相對(duì)較高的路燈替換成節(jié)能效果突出的LED燈；

（2） 將功率為400W的鈉燈替換成功率為180W的LED燈；

（3） 將功率為250W的鈉燈替換成功率為100W的LED燈；

（4） 將功率為150W的鈉燈替換成功率為70W的LED燈；

（5） 將功率為110W的鈉燈替換成功率為50W的LED燈；

更換LED燈之后，達(dá)到相同的色溫與光照時(shí)，能節(jié)省至少50%的能耗，鈉燈和LED燈的主要參數(shù)對(duì)比如表1所示。

表1 鈉燈和LED燈的主要參數(shù)對(duì)比

在燈具更換的基礎(chǔ)上，還需建立健全監(jiān)控系統(tǒng)，以此對(duì)路燈實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行在線監(jiān)控，自動(dòng)檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)運(yùn)行過(guò)程中的問(wèn)題與故障，進(jìn)而為管理提供必要數(shù)據(jù)，提高路燈水平，加快管理工作效率[4]。

改造前、后總節(jié)能量統(tǒng)計(jì)如表2所示。

表2 改造前、后總節(jié)能量統(tǒng)計(jì)結(jié)果（路燈開(kāi)啟時(shí)間12h）

從表2的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，該地區(qū)主力燈具在改造之前的日均耗電量約6.6萬(wàn)kWh，保證照明條件的基礎(chǔ)上，采用新型LED燈進(jìn)行節(jié)能改造，改造后，日均耗電量可減少至2.5萬(wàn)kWh左右。在改造之前，年總耗電量約2.4萬(wàn)MWh，而在改造之后，只有9000kWh左右，每年可以節(jié)省近1.5萬(wàn)MWh的電能，實(shí)際節(jié)電率可以達(dá)到63%。在10年的時(shí)間里，可以節(jié)省近15萬(wàn)MWh的電能，而且還能節(jié)省用于維護(hù)等方面的費(fèi)用近2500余萬(wàn)元。除此之外，完成節(jié)能改造之后，每年都能節(jié)省近6萬(wàn)噸的標(biāo)煤，以此減少12萬(wàn)噸左右的碳排放，不僅為當(dāng)?shù)貏?chuàng)造可觀經(jīng)濟(jì)效益，而且還有效保護(hù)了自然環(huán)境，緩解燃煤造成的霧霾等嚴(yán)重困擾居民正常生活的天氣狀況，是一種值得很多地區(qū)參考借鑒和推廣應(yīng)用的節(jié)能改造措施[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，城市道路照明系統(tǒng)規(guī)模龐大，長(zhǎng)期以來(lái)使用傳統(tǒng)能源，不僅已經(jīng)無(wú)法滿足照明要求，而且能耗巨大，有著極大的節(jié)能空間。對(duì)此，應(yīng)根據(jù)照明功能、特點(diǎn)及其管理的現(xiàn)狀，制定合理可行的節(jié)能改造方案，如將能耗水平較高的鈉燈替換為L(zhǎng)ED燈，并對(duì)路燈控制系統(tǒng)進(jìn)行改善，或新建智能化在線監(jiān)控系統(tǒng)。實(shí)踐表明，通過(guò)以上節(jié)能改造，可以在滿足照明功能要求的基礎(chǔ)上，大幅減少電能，減少用于發(fā)電的標(biāo)煤用量，繼而減少碳排放，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。