路燈系統節電技術的應用比較

王穎

(天津經濟技術開發區現代產業區總公司天津300480)

0 引言

近年來，隨著我國城市建設規模的擴大和建設水平的提高，作為道路照明及景觀照明的路燈系統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，路燈電費和日常維護費用支出日益增多。因此，如何在保證路燈照度、景觀燈美觀的前提下，對路燈系統進行節電改造就顯得尤為重要。

1 路燈節電技術綜述

目前,路燈節電技術從大類區分可分為以下三類:改進路燈控制方式、選用高效燈具、使用綠色能源。

1.1 改進路燈控制方式

對路燈系統可進行半夜燈控制、調壓控制及調電流控制方式以達到節電的效果。

“那我試試。”向來抵觸朝敏數落的他，這回卻認真地答應了。在兒子發生這樣的變化以后，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系，他的確是該收斂一些了。

1.1.1 半夜燈控制節電

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%）路燈的運行方式，其節電效果顯著，綜合節電效率可達到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；另外由于關掉了一半路燈，變壓器的負載率下降，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，該方法節能效果顯著，但維修費用也會有所上升。

1.1.2 調節電壓節電

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7.8個，單株薯重0.57kg，平均畝產2234kg，商品薯率85%，裂薯率較高。干物質18.88%，淀粉16.1%，蛋白質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區春季、冬季和秋季種植。

目前市場上現有的路燈調壓節電器一般安裝比較簡單,投資相對較低，此方法對現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）路燈系統的改造項目最為適用。

長期以來，我國雜交水稻種子生產以傳統方式為主，機械化程度低，耗費巨大的人力、物力，成本高。湖南農業大學唐文幫教授及其研發團隊經過10余年研究，實現了雜交水稻輕簡機械化制種，在降低雜交稻種子生產成本、促進產業化等方面取得了重大突破。

近年來,隨著LED照明光源發光效率的提高及散熱技術的逐步完善使得LED燈具逐漸具備了應用于路燈照明的技術條件。同時，近幾年LED燈具價格的逐步降低又進一步推動了LED燈具廣泛應用于路燈照明的進程。與傳統光源相比，LED路燈節能效果明顯，節電率通常可達到50%，且主要照明指標可以滿足相關道路照明標準。不過與傳統光源相比，LED價格仍然較高，且光衰問題有待進一步考證。

同時，所有氣體放電燈在使用過程中都采用一個1.6-0.8的維護系數，使燈具亮度比設計值（壽命終止亮度）高出40%-20%，當燈達到壽命終點時，其亮度正好達到目標設計值。根據這一特點，采用降壓節電的方法可以補償燈具的這一老化過程，在保證燈的正常亮度的條件下，實現節電20%-40%。

在電力供電的系統中，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荷處于低谷時，電網電壓更高，升高的電壓使得路燈的發熱量增加，造成了能源浪費。與此同時，電網電壓偏高或電網存在瞬變、諧波等因素，會導致燈膽發熱而大幅度降低燈具的使用壽命，造成維修量及維修費用大幅增加。因此,在用電網負荷處于谷值時采用降電壓的方法,在節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降低。燈具的功率與電壓的平方基本成正比關系，即如果電壓下降為原來的90%，功率下降為原81%因此，可以根據電網的電壓和交通流量，適度的降壓，這樣既保證了照明的質量，又大幅度節約了電能消耗。

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，路燈電壓繼續上升，人車流量繼續下降，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，設備無法合理保護。調光電器正是基于此因誕生的產品，其系統一般由調光鎮流器、觸發器、定時控制器和光源組成。調光鎮流器相對傳統鈉燈鎮流器增加了一組高阻抗線圈，定時控制器的功能是達到設定的時間后把鎮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，達到節能的目的。目前市場上比較成熟的產品有400W變250W、250W變150W、150W變100W三檔產品。此類產品對已經安裝傳統電器的路燈，無需更換燈頭，只需要更換電器就可以實現節能的目的。

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 使用高效燈具節能

在路燈系統中通過使用高功效燈具也可達到節電效果,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，而且這是我國企業與國外企業大規模進行的貿易，除了要考慮到自身的情況以外，還要顧及沿線國家的經濟環境，因此新策略之下的稅收要想有效實施還面臨一些挑戰。能否相對完美地去解決這些挑戰和問題是我國眾多企業走出去的重要奠基石。

9QP-840型草地盤齒式破土切根機結構簡圖在此省略。切根機與拖拉機三點懸掛鏈接，拖拉機動力由動力輸出軸、萬向節、變速箱傳至刀軸，采用中間齒輪轉動的方式，由高速旋轉的刀軸帶動盤齒式切根刀正傳強制刀齒持續入土切根；刀齒撕裂板結層土壤，刀齒根部到頂部一次入土，將接觸的土壤向兩側和底層壓縮，防止翻垡、揚沙；配套動力44.1kW(60馬力)以上，切根機幅寬2.4m，刀軸可安裝6～8組盤齒式切刀，每組3把刀，易拆卸，作業間距30～50mm可調；根據草場改良工藝要求，螺桿、螺管式調節裝置保證實現耕深100～200mm可調。

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

（4）多功能整合性。商業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服務，這種完善的設施配置以及完整的消費服務能夠對消費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 調整電流節能

基于對法律人類學新整體主義認識論反思視角下的再反思，秉持舊整體主義法律認識論的“結構混亂”所指稱的是，“當前鄉村社會內部村莊兩套甚至多套正義觀和價值系統，它們互相沖突卻能在鄉村社會找到村莊的基礎” [9]。顯然，中國農民的法律意識并非從整體上構成現代法制知識體系的對反，農民對待法律知識的態度是曖昧不清的，甚至是高度工具主義的。一旦現代法律規則開始在鄉土社會扎下根，區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，該光源相比傳統高壓鈉燈、金鹵燈光源，具有以下優勢：

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

（2）發光效率更高，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品推出時間不長，而且全部需要進口，價格昂貴，國內用戶很少，可靠性和性能尚需要時間來驗證。

1.3 使用綠色能源

在實際應用過程中，也可考慮采用太陽能、風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光互補作為電源，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充。由于受太陽能板轉換率、風速及蓄電池使用壽命制約，太陽能和風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充電源則需要定期更換，維護費相對較高。較為適用于庭院、廠區內等對照明要求不高的道路。

2 路燈節電方案的比較結論

各種路燈節電方案的優缺點及適用范圍如表2所示：

綜上所述，在對現有路燈系統進行節電改造時要根據實際情況選擇方案，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、后期維護費用等因素進行綜合考量，以確定最為合理的改造方案。

表2 各種路燈節電方案的優缺點及適用范圍比較