合同能源管理(EMC)在深圳市LED路燈改造的應用和實踐

張少夫 ，吳貴才 ，袁　奇

(深圳市燈光環境管理中心，廣東 深圳　518000)

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合同能源管理(EMC)在深圳市LED路燈改造的應用和實踐

張少夫 ，吳貴才 ，袁奇

(深圳市燈光環境管理中心，廣東 深圳518000)

摘要：根據EMC在LED路燈改造應用的特點、優勢，介紹EMC模式在LED路燈改造中應把控和掌握的各環節，結合深圳市LED路燈改造的實踐及取得的效果，總結了一套可行的、以EMC模式進行LED路燈改造的總體方案。

關鍵詞：LED路燈；EMC模式；改造；實踐

1EMC在LED路燈改造中的應用

1.1EMC簡介

20世紀70年代中期，合同能源管理(簡稱EMC)在西方國家逐步發展，而基于EMC的專業化的節能服務公司也隨之發展。合同能源管理已發展成為一新興的節能產業。我國20世紀90年代末引進合同能源管理機制，通過示范、引導和推廣，節能服務產業迅速發展，專業化的節能服務公司不斷增多，服務范圍已擴展到工業、建筑、交通、公共機構等多個領域。

合同能源管理是一種新型的市場化節能機制，其定義[1]為：節能服務公司與用能單位以契約形式約定節能項目的節能目標，節能服務公司為實現節能目標向用能單位提供必要的服務，用能單位以節能效益支付節能服務公司的投入及其合理利潤的節能服務機制。依照具體的業務方式，可以分為節能效益分享型合同能源管理業務、節能量保證型合同能源管理業務、能源費用托管型合同能源管理業務、節能設備租賃型合同能源管理業務。

節能服務公司須通過與客戶簽訂節能服務合同，為客戶提供包括能源審計、項目設計、項目融資、設備采購、工程施工、設備安裝調試、人員培訓、節能量確認和保證等一整套的節能服務。

1.2EMC應用在LED路燈改造中的特點和優勢[2]

EMC模式是以合同的方式為用戶通過節能降低能耗支出，節能服務公司從降低的能耗費用中獲得收益。此方式的投資回收期時間較長、初期投資額大、設備運行期維護任務較重。

針對以上特點，在選擇用戶方面，節能服務公司需選擇用能量大、用能時間穩定、用能時間長、需改造用能設備技術要求不高、維護較簡單的用戶。

當前，我國路燈照明多數仍采用高壓氣體放電燈。而隨著LED照明技術的高速發展，LED路燈性能有了長足進步，擁有以下優勢：

1)整燈發光效率高：LED路燈整燈發光效率已超過100lm/W，已達到或超過高壓氣體放電燈的整燈效率，且發光效率仍在提高。

2)配光可控性好、光損失少：LED光源為點光源、光束角窄，能很好地依據照明要求進行配光，減少光損失，提高利用率。

3)壽命長：LED光源使用壽命可達5萬到10萬小時。隨著LED路燈驅動電源質量的提高，整燈壽命也有大幅提高，可達2萬小時以上。

4)安全、易維護：LED光源采用低電壓直流供電，提高了維護的安全性。同時，LED燈采用模塊化生產，維護時可對損壞部分進行模塊化更換，降低維護成本，提高維護效率。

5)光衰小：隨著LED芯片技術的快速發展和燈具制造技術的提高，燈具質量大大提高，光衰減少。

6)電子化程度高：LED路燈的電子化程度高，與信息技術的結合越來越緊密，調光、控制開關、信息采集等技術已在LED路燈上廣泛應用。這使LED路燈的后續改造及進一步節能更易實現。

7)發展快、提升空間大：LED照明技術快速發展，使LED燈具的生產成本降低，燈具質量、發光效率都得到極大的提高。替換原有傳統燈具的可行性及效益也大大地提高。

基于以上特點，在EMC模式中用LED路燈替換高壓氣體放電燈，節能服務公司取得利潤已經成為可能。

1.3EMC模式LED路燈改造在廣東省的應用情況

2012年，廣東省政府印發《廣東省推廣使用LED照明產品實施方案》[3]。按照實施方案，廣東省率先在公共照明領域，即道路、公共場所、政府機關等，完成LED照明產品推廣應用。從方案實施之日起，以上領域新建照明工程一律采用LED路燈、庭院燈和景觀燈等產品；原先使用非LED照明產品，到2014年底前實施分期分批改造完成。珠三角地區在2013年底前率先完成。

實現節能及產業發展綜合目標，在同比口徑下照明節能50%以上，拉動LED產業快速健康發展。

為保障方案的實施，方案鼓勵采用合同能源管理(EMC)運作模式，并在節能收益的支付上制定了列支原則，保證EMC項目的資金支付。

在方案印發后，廣東省各市根據本地的不同情況積極推進，到2014年10月，全省基本完成各項任務，LED路燈安裝路段近3萬公里，基本采用EMC模式實施。

深圳市全市采用EMC模式改造LED路燈、庭院燈約15萬盞，整體照明質量達到相關標準，取得很好的節能效果、社會效益。

2EMC模式在LED路燈改造中各環節的掌控和把握

LED路燈改造的EMC模式以合同的方式確定各參與方的權利、義務。項目合同期長、投資額大、參與方多、財務費用高、運行維護的不可預見性高、風險大，同時，路燈的市政照明屬性要求項目的改造效果需得到廣大市民的認可，保證照明質量不低于改造前，即取得社會效益與經濟效益的雙重要求。各種要求、訴求、目標的保障是項目運行的根本。

因此，在項目運作、執行中，各利益方：項目管理方(路燈管理部門)、節能服務公司、LED燈具生產商的權利、義務必須明確規范，項目合同及執行中節能服務公司的選取、產品的選擇、照明質量、合同全過程質量的控制、節能量及節能收益的評估、工程監理和數據統計等各個環節必須掌握、把控好。

2.1LED路燈改造EMC模式運作的基本條件

1)用戶具有穩定的節能效益的支付能力。

2)LED路燈改造后具有合理及穩定的節能效益。

3)須有成熟的改造技術、替換產品。

4)確定的節能效益分享模式。

2.2EMC節能服務公司的確定

須選擇資金實力較強、管理團隊實力及項目管理經驗都較豐富的節能服務公司，此是項目建設及長期正常運行的基本保障。

2.3LED路燈產品的選擇

LED路燈產品的選擇是保障合同全過程照明質量、運行維護的可預見性、提高節能效益及控制項目總投資的重點。

2.4項目的設計

依據CJJ 45—2006《城市道路照明設計標準》的要求，對涉及改造的道路進行重新設計，嚴格執行相關設計標準，保證照明質量，確保市民對改造項目的認同。

2.5第三方檢測和節能評估機構

合同全過程照明質量檢測、節能效益的評估須由一個中立的第三方機構來監控。需嚴格準入標準，選擇技術實力強大、信譽好的檢測機構，在合同期內，第三方機構須每年多次對照明質量、節能量的變化進行檢測。

2.6項目施工監理

項目的施工都在現有建成路上施工，交通狀況復雜，車流、人流大，安全要求高，施工難度大，同時須保證施工質量，以減少后期維護，因此，項目需聘請有資質、經驗的監理公司參與。

2.7項目改造量的統計

項目改造量是項目節能量確定的基礎數據，準確地確定更換燈具的數量、規格、功率、位置，能保障節能量的準確計算及數據的可復核性，提高管理水平有很大的促進作用。

3EMC模式在深圳市LED路燈改造的實踐

依據《廣東省推廣使用LED照明產品實施方案》的要求，深圳市燈光環境管理中心從2012年年中開始對LED路燈改造的可行性、改造方式、改造量、節能效益分享方案、招標方式及項目執行中涉及的各環節進行討論、論證，與深圳市各相關職能部門進行協調。最終確定對市燈光環境管理中心管轄的具有改造條件的約4萬盞路燈采用EMC模式進行LED路燈改造。改造中，充分考慮各項工作及整體的協調。

3.1項目立項及節能效益分享方案的確定

對約4萬盞路燈一次性進行LED改造，此大規模改造在深圳市是第一次，依據《廣東省推廣使用LED照明產品實施方案》中對投資方式要求和深圳市路燈電費支付方式的現狀，市財政部門同意按EMC模式進行路燈的LED改造。在此情況下，確定節能效益分享方案成為項目能否正常開展及合同能否順利履行的關鍵。

節能服務商為用戶提供合同期內的項目設計、項目融資、設備采購、工程施工、設備安裝調試、人員培訓、配合節能監測、計量確認和保證等一整套節能服務，其在合同期內的投資全部在節約電費分成中回報并保證合理的利潤；用戶所得到的經濟效益為改造后所節約的電費的分成。因而，節約電費的計算的準確性極其重要。

首先，深圳市路燈用電與景觀照明、交通監控、通信基站、公交站臺等合用電表，地鐵拆遷、市政建設造成路燈數量增減等情況，LED路燈改造節約電費無法從電表中準確計量。

其次，路燈電價組成復雜，現采用普通用電、大量用電、高需求用電等三類計價，峰、平、谷時段電價差別大，不利于項目合同期的費用支付。

再次，因電費中包含基本電價，此部分費用無法從節約用電中反映。

綜合以上情況，根據深圳市的電價情況，考慮電價走勢，為方便合同的執行，合同期間用電單價實行經計算的綜合固定電價。節約電費為：單位電價×節能量。

為方便計量和及時支付節能費，按LED路燈改造前后總功率的差計算節約電量。在確定計算方式與電費單價后，節能量的估算，在當時LED路燈市場價的情況下決定了合同服務期限。我中心技術人員結合需改造路燈的設施量、道路狀況、LED路燈的技術水平等多個條件，按CJJ 45—2006《城市道路照明設計標準》[4]及SJG 22—2011《LED道路照明工程技術規范》[5]的要求，經多次核算，估算出合理的節約電量。

最終確定節能效益分享方案為：節能服務商合同期分享年限為九年，九年后保質期為兩年；節能率最高按50%計算；節能服務商分享金額為：電費單價×節約電量×節約電費分成比例。

在這方面嚴謹的工作為項目的順利執行及保障合同各方的利益打下了堅實的基礎。

3.2項目招標

項目的招標按公平、公開、公正的原則擇優選取節能服務商和LED路燈，是項目能否在合同期內得到完整執行的重點。

招標需求的編制，在招投標法規及政府的相關約束外，商務及技術的要求，要體現整個合同期內項目履行中各方面的統籌考慮，不可有偏頗。

在節能服務商的要求中，除考慮其資金實力外，還應考慮其公司人員組成、項目經驗、服務的便捷性等。

在LED路燈的選擇中，首先，要求投入項目使用的產品必須有由廣東省半導體光源產業協會簽發的LED路燈產品標桿體系評測得分報告結論為符合進入《廣東省LED標桿體系推薦產品目錄》要求的LED路燈。這從整體上保證了所用產品的先進性、可靠性。其次，要均衡考慮各項指標，不要為追求某項指標而導致整燈性能下降。如為達到高節能率，強調整燈光效，就可能導致色溫太高，光衰過大，從而造成市民對改造效果不認同，項目后續管理難度加大等問題。在本項目中，針對當時的LED路燈生產技術，要求整燈光效≥90lm/W，色溫要求在2800～4500K,而在光衰、配光指標、安全要求、電源、芯片等綜合考慮，均衡安排。

在項目招標中，要求投標人提供產品樣品，樣品能較好地體現產品生產商的生產技術水平及生產工藝，可以保證選擇較好的LED路燈。

3.3項目的設計

項目必須按照CJJ 45—2006《城市道路照明設計標準》及SJG 22—2011《LED道路照明工程技術規范》等技術規范的要求嚴格設計，才能保證照明質量，才能真正體現改造的節能效果，才能為市民受眾接受，才能體現整個合同期內項目的可履行性。為做到以上要求，在招標文件及合同中，明確規定按CJJ 45—2006標準中機動車交通道路照明標準值、交會區照明標準值等的高檔值執行。在合同期內，由第三方監測和節能評估單位對照明質量每季度跟蹤監測，監測結果不能低于標準值，不達標將按合同給予處罰。

3.4項目施工、監理、驗收

項目的施工必須保證安全、工期、施工質量等，更換的燈具數量統計須準確、可復核。在項目中，由用戶聘請施工監理及數據統計公司。對整個施工期進行監控，實時統計安裝LED燈具的數量、規格、型號、位置、GPS坐標等信息。并依此作為項目驗收及節能量計算的基本數據。同時聘請的數據統計公司在統計數據的基礎上建立《路燈基礎信息管理平臺》，該平臺以專業地理信息系統為基礎，在每個定位點中記錄詳盡的單燈信息：包括現場實況圖片，每盞路燈的燈桿編號、燈桿類型、燈臂朝向、燈具高度、光源類型等。方便后續路燈信息查詢及管理系統的升級，提高科技管理水平。

3.5項目改造與用戶維護管理職能的結合

項目的改造只是對燈具、燈桿內燈線進行的更換及后續燈具的保質、保修，在合同執行過程中此項目必會與路燈管理部門的對路燈的整體維護產生職責、利益等沖突，如處理不好，也對合同的執行產生不良影響，導致維修效率降低，照明質量下降、市民投訴增加等。在本項目中，結合我中心維護管理的實際情況，節能服務商只需提供合格的燈具，將正常的維修工作由我中心委托的專業維護隊伍執行，在每年更換燈具總量不超過一定量的情況下，服務商無需支付維修費，既減少了多方職責不明的問題，又降低了項目成本。

3.6項目的第三方檢測和節能評估

第三方檢測和節能評估以中立、獨立的身份對改造前的基準能耗、項目合同期的照明質量、節能量等進行檢測、審核，出具獨立報告，以此作為節能費支付的依據。第三方機構的重要性不言而喻，因此，在招標聘請該機構時，對投標人資質要求較高，須具有中國合格評定國家認可委員會(CNAS)授權的實驗室認可證書及具有計量認證CMA資質。

其服務內容主要有：

1)制定合理可行的抽樣方案，節能評估燈具抽樣量不少于改造燈具總量的5‰且涵蓋本項目所有標段的所有燈型，得到路燈的有功功率、電壓、功率因數等參數，并計算分析項目燈具平均綜合電耗，核算項目基準能耗。

2)制定合理可行的抽樣方案，抽取不少于改造燈具總量的5‰且涵蓋所有標段的所有燈型進行有功功率、電壓、功率因素等的檢測，準確地計算出項目改造后的節電量。

3)對道路照明設施改造后照明質量參數進行檢測，抽取不少于改造道路總量2%且涵蓋所有標段的不同等級道路進行檢測(只測照度的數量不少于改造道路總量20%)，出具道路照明質量報告。

4)每季度一次的跟蹤測試，并出具季度節能量評估報告和照明質量報告。

在《深圳市LED路燈節能改造》項目中，嚴格把控主要環節， 順利完成項目。

改造燈具數量超過3.8萬盞，改造道路里程、數量如表1所示。

表1　改造道路里程、數量

經項目的第三方檢測和節能評估機構對項目的節能效果的審核評估，改造項目邊界內基準線電耗為5273.65萬千瓦時/年，改造后耗電量為2137.37萬千瓦時/年，各標段的節能率都超過54%，平均節能率為59.47%，節能效果明顯。經統計，改造后，我中心每年節省電費約為2000萬元，核算的節能支付費用與節約的電費基本平衡，經濟效益顯著。

在照明質量方面，依據標準CJJ 45—2006《城市道路照明設計標準》對主干道、次干道、支路的照度、亮度要求，對13條各類道路的路面平均照度、路面照度均勻度、路面平均亮度、路面亮度均勻度等參數進行檢測；對130多條道路的路面平均照度照度、路面照度均勻度進行了檢測。所有檢測參數全部合格，各項參數都有了明顯改善，特別在照度均勻度、平均亮度、亮度均勻度方面改進顯著。

表2～表4為不同等級道路照明質量測試分析數據。

表2　主干道測試數據

表3　次干道測試數據

表4　支路測試數據

本項目一、三標段于2013年12月底完成安裝，二標段于2014年6月底完成安裝，通過改造，道路照明質量有較大提高，設備運轉良好，通過跟蹤測試，照明質量無明顯下降，經濟和社會效益明顯。項目運作是成功的，為運用EMC模式大面積改造路燈探索了一整套可行方案。本項目第三標段還榮獲了2014年度中照照明獎照明工程設計三等獎。

4結語

EMC模式在LED路燈改造中的廣泛運作剛剛開始，已取得了良好的社會效益，推動了產業發展，但EMC項目是一個長期服務，在合同執行中，參與

各方應切實履行義務，保障權利。同時，短期內，EMC模式在LED路燈改造中還不夠成熟。節能服務公司除資金外，準入門檻低、技術含量不高、參與人多、同質化競爭激烈；LED路燈產品標準不統一、質量良莠不齊、惡性競爭等問題還很多。因此需要政府、企業、銀行、LED專業咨詢公司等各方共同努力，培育一批有信譽、有實力的節能服務公司。政府進一步在融資、稅收、獎勵等方面對LED 路燈的EMC項目實行一些優惠政策，多管齊下，以審慎的態度逐步推進。相信LED 路燈改造的EMC模式之路一定會越走越平坦。

參考文獻

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[5] LED道路照明工程技術規范：SJG 22—2011[S].北京：中國建筑工業出版社，2012.

The LED Street Light Retrofit in ShenZhen Based on Energy Management Contract(EMC)

Zhang Shaofu, Wu Guicai, Yuan Qi

(ShenzhenLightingEnvironmentManagementCenter,Shenzhen518000,China)

Abstract：The paper has introduced all aspects of LED retrofit project based on the feature and advantage of EMC. The LED street light retrofit in Shenzhen was designed by using it. The paper summarized a total solution of LED street light retrofit according to the practical result by using EMC.

Key words:LED street light; Energy Management Contract; retrofit; practical result

中圖分類號：TM923

文獻標識碼：A

DOI:10.3969j.issn.1004-440X.2015.03.010