城市道路照明節能技術芻議

楊艷芳

[摘要]論述城市道路照明節能的重要意義，并著重介紹各種城市道路照明節能技術。

[關鍵詞]城市道路照明 節能技術 路燈

中圖分類號：TE0文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0310127－01

隨著我國經濟的快速發展，城市市政建設步伐加快，城市道理照明工程建設受到越來越多的重視。而在城市夜晚變得燈火輝煌、絢麗多彩的同時，電能消耗也逐年攀升。作為城市道路的路燈照明，一方面耗能增大，另一方面維護量也增大。如何采取節能技術，降低城市公共照明能耗，成為擺在市政管理部門面前亟待解決的問題。

一、城市道路照明節能的重要意義

如今，我國許多城市中新建、改建的道路照明水平已超過甚至大大超過國家規定的機動車照度標準，但是也不能不看到其中存在的問題。目前，全國660多座城市約有各種路燈400萬盞，為了提高路面亮度，若平均每盞燈增加50W，則共需增容20萬千瓦，全年多耗電約7億千瓦時。若按0.5元/kwh計，則需支出3.5億元。由于多增加光源、燈具、燈桿等照明設施，帶來的初次購置費及日常的維護費也會明顯增加。從綠色照明角度考慮，多發出7億千瓦時的電力，增排的二氧化碳和二氧化硫等有害氣體有多少？對空氣質量會產生什么影響？大家不得而知。顯而易

見，將破壞空氣質量，不利于環保。

二、城市道路照明節能技術分析

（一）采取合理的布燈間距

路燈的布燈間距是否適當直接關系到照明的效果。安裝間距對節能尤為重要，盡可能加大安裝間距。如采用雙側對稱布置，間距30米時，每公里66個燈，如250w，按每亮燈10小時，每公里耗電量為66×250×0.001×365×10=60225kwh（不計鎮流器損耗），若間距為40米時，每公里50個燈，耗電量為50×250×0.001×365×10=45625kwh，每公里就節約14600度電，假設全國以每年新增城市道路2.5萬公里計算，就可節省電力3.65億KWh，并可節省燈具桿投資20億元（每桿以5000元計），相當可觀。當然，這是經計算滿足標準的前提下并未考慮道路交叉口和隔離帶分段而影響間距布置。可見，在滿足標準的前提下，布燈間距對節能有非常大的意義。

（二）實施集中降壓節能技術

國內第一代節能產品是采用大功率可控硅降壓方式，即通過控制晶閘管（可控硅）的導通角，將電網輸入的正弦波電壓斬掉一部分，從而降低了輸出電壓的平均值，達到控制電壓節電的目的。由于斬波后的電壓無法實現正弦波輸出，會出現大量諧波，形成對電網的諧波污染，危害極大；同時會造成路燈閃燈現象，此類節電產品現已逐步被淘汰。第二代節能產品是采用變壓器自耦降壓方式，即通過改變自耦變壓器輸出端的輸出接點，實現不同電壓值的輸出，從而達到調整電壓實現節電的目的；變壓器自耦降壓節電應用又分固定抽頭和連續調節兩種方式。固定抽頭方式的核心部件是一個多抽頭的變壓器，一旦接線端固定，降低電壓就是固定值，當電網電壓波動時，調控裝置的輸出電壓也會上下波動，這樣照明的工作電壓也處在不穩定狀態，無法起到對電光源的保護作用。同時在改變抽頭時，會引起供電的短時中斷，對于高壓鈉燈有時可能會造成重新起輝的現象。連續調節方式是通過電刷在線圈的表面平滑移動或滾動，改變線圈的變比從而實現調節輸出電壓。優點是可實現無級平滑調節，調節精度高，但由于電刷調節回路是串在主回路中，因此承受的電流大，電刷接觸不良，會產生火花，引起觸點磨損。變壓器自耦降壓節能裝置，經過多次改進，基本能穩定運行。

（三）采用智能照明節能控制系統

一些企業生產的智能照明節能控制系統能夠很好地解決現有道路照明中存在的問題，它主要由三部分構成，即遠程監控、智能節電、安全防盜。它可從管理和節能等方面提高路燈系統的綜合使用效率，優化運行管理、改善燈具使用環境，既能滿足現代城市日益發展的照明需求，也實現了路燈管理中節能降耗。由于欠缺完善的通訊手段，傳統的管理方式及節能措施無法根據需求實現集中監控管理，只能靠增加人力，不僅增加開支，而且不能實時監控，問題的發現具有滯后性，不能及時解決發生的故障，同時夜間管理難度依然很大，對于偷盜現象幾乎束手無策。集中控制式智能照明節能控制系統通過先進網絡技術、智能控制技術和通訊技術，實現了照明系統遠程監控、智能節電、安全防盜等三位一體的功能，能實時掌握照明系統的運行狀況，快速發現照明系統故障及照明設備的安全與否，有效解決了人工巡視的不足之處，不僅提高了城市照明系統的管理水平，也增強了城市照明可靠性和可控性，提高了城市照明系統的管理效率。同時該設備可根據路燈使用的實際情況進行智能化節電控制，在保證照明效果的前提下，做到按需照明、恰到好處的照明，不僅有效降低了路燈電耗，而且大大延長了燈具的使用壽命，很大程度上降低了路燈系統的運行和維護成本。

（四）運用節能分析方法

1．燈具節能分析方法。完整的燈具單元應該包括的光源在內，所以我們可以直接將光源和燈具外殼作為完整的燈具單元進行節能分析。但是有時在工程實際中一種光源可能用于多種燈具外殼中，同時一種外殼也可能安裝多種光源，所以為了方便我們進行節能分析可以先將光源和燈具外殼單獨分析，再將二者費用綜合、調整作為完整燈具的費用。燈具外殼的分組標準是型號相同，使用環境條件相同。安裝、維護難易程度相同。光源的分組標準是型號相同，使用環境相同，開啟時間相同。燈具的分組標準是同一組燈具外殼內安裝的光源也屬于同一組。燈具節能分析的過程是先分別計算外殼和光源的基本費用，再將二者的基本費用加上維護費用和電費作為燈具的總費用。外殼的基本費用包括的材料費、安裝費，光源的基本費用就材料費，燈具的綜合費用包括材料費、安裝費、維護費（包括一般維護和更換光源的費用）和電費。為了使分析結果清晰、統一，以上費用均以年平均費用形式計算。對實際工程選用的燈具進行節能分析時必須充分考慮工程使用地點、燈具使用環境、維護保養等實際情況，所以在計算各種費用時需要作適當的調整。

2．光源節能分析。光源節能分析除了要計算光源的材料費外還應該計算消耗電能的費用，這是因為耗電的多少與光源的功率有直接的關系。但是在燈具消耗的電能中包括鎮流器等其他部件消耗的部分，所以將電費放在燈具節能分析中計算，光源節能分析則主要計算材料費。

三、結語

城市道路照明是城市夜景照明的一個重要組成部分，并且作為城市最基本的構成要素之一，是展示城市形象的最直觀的場所。城市道路照明工程的節能設計，對提高能源利用效率，減少不必要的能源浪費，具有十分重大的意義。

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