路燈系統節電技術的應用比較

鄭勤章

摘 要：改革開放以來，我國的城市建設和社會經濟得到了迅猛發展。而作為各國城市文明和現代化水平的重要標志，城市道路照明系統已經受到了我國各個城市越來越多的重視，從而致使其規模不斷的擴大。在這樣的前提條件下，使得我國城市道路照明的電能消耗急劇增加，而政府對城市道路照明的資金投入也越來越大，為城市的發展建設帶來了一定壓力，故節電技術在城市照明路燈系統中的應用就顯得尤為重要。

關鍵詞：路燈系統；節電技術；綠色能源

前言

在當今社會，城市的道路照明水平以及質量已經成為衡量一個國家社會現代化發展的重要標志，而在城市道路照明路燈系統中融入節電技術是使人類社會資源得到可持續發展的重要保障。據不完全統計，全球各國的城市道路照明用電量總和占全部用電量的23.7%，占全部能源消耗的8%。文章對路燈系統中的各種節電技術進行了詳細介紹，并對其應用效果作出了分析。

1 路燈系統中的節電技術的種類及其實際應用優劣

目前我在國的城市道路照明路燈系統中，節電技術的應用可以分為三大類，即選用高效燈具以節省電能、使用綠色能源來代替電能以及對城市路燈的控制方式進行改進。

1.1 選用高效燈具進行節能

目前，我國的城市道路照明路燈系統在進行節能改良時通常采用更換高效燈具的方式，而在日常生活中比較常見的高效燈具分為以下幾種：

1.1.1 無極燈

無極燈是一種由燈泡、耦合線圈以及高頻發生器所組成的新型高效節能照明工具[1]。顧名思義，無極燈中并沒有電極，即沒有燈絲。由于這樣的特性使得無極燈在使用過程中的抗震動能力極強，而無極燈的使用壽命更要比普通的熒光燈、鈉燈長4～6倍，使用時長能達到55000小時左右，故適合在一些不方便進行照明維護的場所使用。但由于無極燈在設計過程中涉及到的EMC等技術存在一定的瓶頸，使得當前無極燈的照明亮度偏低，只能達到75～89lm/W，而其最大功率通常也只是在150W左右。并且由于無極燈所采用的是新型技術，所以其單品造價過于昂貴，且燈身所占面積較大，故并不適合在城市道路照明路燈系統中大規模的使用。

1.1.2 LED照明燈具

LED照明燈具與傳統燈具相比，其在路燈中進行使用時的節能效果更為明顯，節電率最少能達到55%，并且其照明質量與照明亮度指標皆可以滿足城市道路照明的相關標準[2]。近些年來，隨著LED照明燈具散熱技術的逐步完善以及發光效率的不斷提高，使得其自身的技術條件逐漸貼近城市在道路照明路燈系統中的需求。但相較于傳統的道路照明燈具，LED照明燈具的價格仍然較高，且其在使用過程中的光源衰弱較快的問題也有待進一步改良。

1.1.3 采用高氣壓氣體放電的新型燈具

目前我國市場中出現了一些以飛利浦（PHILIPS）公司生產的COSMOPOLIS為代表的高壓氣體放電新型光源，該光源相較于傳統的金鹵燈光源和高壓鈉燈具有尺寸更小、發光效率更高、顯色性極強的優勢。其相對于傳統光源的的尺寸縮減了54%以上，這樣的優勢使其更利于在使用過程中更利于反光器的設計。高氣壓氣體放電的新型燈具在城市道路照明路燈系統中的使用可以提高車輛在夜晚的行車安全。但由于該系列大功率功能照明燈具的生產時間不長，國內并不具備相關技術，故如果想要使用需要進口購買。這樣的現狀使得其價格偏高，并且其在使用性能和可靠性方面還需要進一步實踐[3]。

1.2 采用綠色能源進行節能

在當前城市道路照明路燈系統的實際應用過程中，也可以將各種綠色能源（如：風能、太陽能）列入到電力來源的生產隊伍中。目前，在日常供電系統中較為常見的方式為光風互補作為電源的供電方式，但由于氣候變化對綠色能源的影響較大，故綠色能源在使用時需要配備蓄電池作為能源補充。由于綠色能源在采集過程中會受到風速、太陽能板轉換頻率以及蓄電池使用壽命的制約，故由太陽能和風能等綠色能源所供應電量的燈具在使用過程中的功率一般只能達到75W。同時，由綠色能源所產生的電能會受到天氣的影響致使其照亮時間極其不穩定，故不適合用于城市道路照明路燈系統的主干路照明使用。

1.3 改進路燈控制方式進行節能

在城市道路照明路燈系統中可以通過調節電壓、控制夜晚燈以及調整電流的方式進行節能。

1.3.1 調節電壓節能

在電力系統中，往往為了減少對線路的損耗，則在供電過程中采用較高的電壓進行傳輸，然而這樣的輸電方式會使得燈具的壽命大大降低，造成其維修量及費用大幅度增加。因此，在城市供電不緊張時采用將低電壓的方式可以有效延長燈具的使用年限，從而減少維修費用的支出。

1.3.2 控制夜晚燈節能

控制夜晚燈節能的方式通常采用在行人稀少和道路交通流量下降的時間短，該種方式的節電量極其明顯，節電量最高可達到56%以上[4]。

1.3.3 調整電流節能

調整電流節能的節電方式通常使用在城市道路比較繁華的階段，其可以針對不同時段的道路狀況對路燈的照明電流進行調節，從而大大節約了電力資源。

2 路燈系統中各類節電技術的應用效果對比

將路燈系統中各類節電技術的應用效果進行對比可以發現以下特點：

2.1 使用高效燈具

高效的發電燈具包括無極燈、LED照明燈具以及高氣壓氣體放電的新型燈具，其在使用過程中均具有安裝過程方便、節省電力能源以及照明質量優質的優點。而其缺點普遍在于造價及購買時價格過高，而在對現有城市道路照明路等系統進行改造時受燈桿高度及間距的制約也較大。故該種節能方案適用于城市的新建道路或工程項目。

2.2 綠色能源來代替電能

目前采用綠色能源來代替電能進行照明主要工具為光風互補路燈。其最大的優點在于，不需要城市供電，其在照明過程中的電費支出量為零。但由于綠色能源受氣候影響較大，故該燈具的照明質量和功率并不能達到城市道路照明路燈系統的相關標準，這也是其缺點所在。由此分析，采用綠色能源發電的燈具目前只適合用于廠區和庭院等附近對照明亮度要求不高的道路[5]。

2.3 對城市路燈的控制方式

對城市路燈的控制方式包括調節電壓、控制夜晚燈、調整電流三種。首先調節電壓的方式比較方便，并且可以分級對光亮進行調節，但其缺點在于由于路燈電壓有時過低會造成路燈熄滅的狀況，故該控制方式目前只適合于采用氣體放電照明的工具；其次是控制夜晚燈進行對路燈進行調解，其優點在于投資比較小，但由于該特質也導致了路燈的照明度和均勻度皆達不到標準，故其只適用于對照明亮度要求不高的道路；最后通過調整電流的方式對路燈進行控制的方式最大的優點就在于可以對單獨路燈進行特定時間調節，但這樣的做法也會導致路燈的照明度明顯下降，故適用于后半夜對照明度要求不高的路段。

3 結束語

當前我國的電力資源供應十分緊張，某些地區的缺電現象極為嚴重，城市道路照明用電量所占的用電比例也不容樂觀。而節電技術在路燈系統中的有效利用，可以明顯改善城市供電質量，節約城市道路照明用電量，從而實現電力資源的合理運用，是減輕我國供電資源緊張的有效措施。文章詳細分析了目前可以應用到路燈系統中的各項節電技術，并將其特點進行了對比，期翼其在將來的城市道路照明路燈系統中能得到更合理的應用。

參考文獻

[1]王穎.路燈系統節電技術的應用比較[J].資源節約與環保，2013，11（7）：3-8.

[2]章友俊.路燈系統節能探討[J].深圳特區科技，2011，6（22）：456-460.

[3]王曉媛，齊維貴.我國城市道路照明節電技術研究與應用現狀[J].照明工程學報，2010，10（1）：12-18.

[4]楊宇.路燈節能措施探討[J].玉林師范學院學報，2012，5（24）：149-153.

[5]陳宇勤.城市路燈節電技術的現狀和發展[J].云南電力技術，2011，3（6）：42-52.endprint