烏魯木齊道路照明節能改造探析

楊艷紅

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

關鍵詞：道路照明Cosmo照明系統節能

中圖分類號：TE08文獻標識碼： A 文章編號：

1．烏魯木齊道路照明現狀

烏魯木齊是新疆維吾爾族自治區的首府，是全疆政治、經濟、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，全市有相當一部分使用中的高壓鈉燈因運行年限較長，光衰嚴重，且由于燈具的密封性差，造成大量灰塵進入燈腔，燈具老化嚴重，透光性差，實際照度已遠達不到國家道路照明標準的要求。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。

2．烏魯木齊道路照明節能改造的必要性

2.1道路照明節能改造是照明技術發展的必然趨勢

從世界范圍來看，道路照明光源的發展經歷了四個時代。第一代是愛迪生發明的白熾燈，是人類從漫長的火光照明時代進入了電氣照明時代；第二代是始于上世紀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、穩定性等因素；第四代是近年來發展較快的以無極燈、LED、Cosmo（納米陶瓷）等新型光源為代表的節能產品，將取代傳統照明光源，角逐綠色照明市場。

2.2道路照明節能改造是節能環保的客觀要求

住房和城鄉建設部發布的《“十二五”城市綠色照明規劃綱要》明確提出要推廣高效照明產品，加快城市照明節能改造，以2010年年底為基數，到“十二五”期末城市照明節電率達到15%。

2.3道路照明節能改造是照明設施總量迅猛增長的現實需要

隨著城市建設步伐的加速，烏魯木齊市道路照明設施逐年迅猛增長，而財政撥付的維護資金遠遠無法滿足設施總量增長的需求。與此同時，專業技術人員和機械設備相對匱乏，而現有燈具故障率較高，現行的道路照明運行管理模式遭遇發展瓶頸。

3．烏魯木齊道路照明節能改造探析

3.1節能改造的原則

（1）達到《城市道路照明設計標準》( CJJ 45－2006)，節能不減亮。

（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的污染物排放，節約能源，提供舒適、愉悅、安全的高品質照明環境。

（3）爭取經濟效益、社會效益、環境效益最大化。

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、運動場、隧道、交通復雜地帶、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用》一文中經過論述得出，目前LED光源尚不適用于城市道路照明，而是較多地應用于景觀照明。因此，本文重點介紹Cosmo照明系統在烏魯木齊市道路照明節能改造中的應用。

Cosmo照明系統又稱為納米陶瓷高效節能路燈，是結合納米光學技術及Cosmo高效光源和專用智能控制電源開發的新一代綠色節能路燈，比普通高壓鈉燈節能60%以上，比LED路燈節能10%以上，可完全替換現在全系列普通高壓鈉燈產品。其特點如下：

（1）光源

Cosmo光效達118 lm/w，色溫為2800K，光色為暖白光，顯色性達到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30000小時以上，壽命期內光衰小。

（2）反光

納米反光器為高溫多層真空納米材質，加上合理的光學設計，光利用率高，反光率可達95%以上；獨特的無暗區光學設計，照射面為矩形，比傳統路燈的照射范圍廣且均勻。

（3）智能控制器

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

（4）燈具

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

3.3節能改造方案

將Cosmo照明系統替換原有的傳統光源高壓鈉燈，詳見表1。

表1 Cosmo照明系統替換高壓鈉燈數據統計

將210WCosmo燈具與400W高壓鈉燈進行性能比較，詳見表2。

表2210 W Cosmo照明系統與400W高壓鈉燈特性對比

經對比分析可見，Cosmo系統在穩定性、節能性、顯色性等諸多方面的優勢顯著。

3.4節電效果分析

（1）現有高壓鈉燈總功率

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。經計算，總運行功率為24856kW。

（2）Cosmo照明系統總功率

210WCosmo燈調光實際平均功率182W，共13614盞；150WCosmo燈調光實際平均功率120W，共31071盞；90WCosmo燈調光實際平均功率68W，共50000盞。經計算，總運行功率為9606 kW。

（3）節電率

節電率=（24856kW-9606 kW）/24856 kW=61.3%

由此可見，由Cosmo照明系統替代現有高壓鈉燈節能效果顯著。

3.5運行模式

采用能源合同模式（EMC），政府無需任何前期投入，從資金投入、產品安裝到售后服務均由節能技術服務公司承擔。節能改造后每年產生的節電經濟效益與服務公司分成，作為Cosmo照明系統的租賃費用。一定年限內，服務公司對所提供的Cosmo照明系統免費保修與維護，保證常年使用亮燈率達98%以上。合同期內Cosmo照明系統的所有權歸屬于服務公司，能源管理合同到期后，所有權歸政府。

注：文章內所有公式及圖表請用PDF形式查看。