城市道路照明節(jié)能工程綜合效益分析

葉婧婷

摘 要：道路照明不僅是現(xiàn)代建筑中城市照明的重要組成部分，也是改善人們?nèi)粘Ｉ畹幕竟卜?wù)設(shè)施。道路照明管理水平反映了城市現(xiàn)代化程度，也反映了城市社會公用事業(yè)的發(fā)展水平。本文以廣深高速公路為例進行城市道路照明綜合效益分析，針對中國城市道路照明的實際情況提出，在城市道路照明管理過程中，政府必須遵循以人為本，可持續(xù)發(fā)展的原則，為我國引入先進設(shè)備資源和科學(xué)的管理方法，推廣智能照明管理系統(tǒng)和綠色照明技術(shù)。

關(guān)鍵詞：道路照明；智能化管理；LED路燈；綜合效益

隨著城市現(xiàn)代化的加快，道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模不斷擴大。道路照明作為現(xiàn)代城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，不僅設(shè)施多種多樣，而且要求每個設(shè)施都有不同的功能。道路照明的目的是在夜間為行人或車輛提供必要的視覺條件，以便行人或駕駛員清楚地看到道路上的障礙物，使得他們在路面上安全舒適地行駛，減少交通事故的發(fā)生。此外，道路照明還具有改善城市環(huán)境和裝飾景觀的作用。

1 城市道路照明綜合效益分析

1.1我國總體情況

根據(jù)2005年至2010年至2020年國家中長期節(jié)能專項規(guī)劃，中國的照明用電量約占全國用電量的13%。2018年，全國總用電量為6849億千瓦時，國家照明用電量為：8898億千瓦時。

通過對北京、天津和重慶等部分城市的調(diào)查，城市照明用電約占照明總用電量的4%，按2018年全國照明用電8898億千瓦時計算，城市照明用電為356億千瓦時，占全國用電量的0.5%。

根據(jù)國家道路照明相關(guān)部門的統(tǒng)計，截至2016年底，全國有2620萬盞路燈，如果平均每英里200瓦，每年4000小時，道路照明的總耗電量為210億千瓦時。城市道路照明用電占城市照明用電的比例：210億/356億=0.58即58%。可以看出，城市道路照明電力占城市照明用電量的很大比例，而根據(jù)不完全的計算，全國約有660個城市由于路面過多而消耗了7億千瓦時的電力，它將耗資3.5億元人民幣，并且由于它將產(chǎn)生7億千瓦時的電力，它將增加二氧化碳和二氧化硫等有害氣體的排放。破壞空氣質(zhì)量不利于環(huán)境保護，還會增加光污染和光線干擾，阻礙人們的正常工作和健康。

1.2廣深高速LED路燈改造工程

廣深高速公路是廣州東，北環(huán)線高速公路的交匯處，經(jīng)過增城，東莞，深圳和皇崗口岸。它連接深圳市道路和香港落馬洲管制區(qū)的道路網(wǎng)絡(luò)，全程近130公里，LED改造內(nèi)容主要是指在廣深高速公路的整個區(qū)域使用LED燈，相當(dāng)于用于調(diào)光和LED匹配的直流電源控制裝置。此外，電力載波智能控制系統(tǒng)用于遠程監(jiān)控每個燈具的工作電壓，電流和功率，工作狀態(tài)是否正常，及時報告燈具的工作狀態(tài)。

廣深高速公路全程LED路燈改造數(shù)量為6280盞，原來的250W高壓鈉燈被100W LED路燈取代，工程改造完成以后，按照此工程中6280盞LED路燈的數(shù)量來計算，可以節(jié)能70%以上，每天亮燈10小時，節(jié)約下來的電能達12560度/天，并且10年可減少16733.2噸碳排放

投資回報期1.8年左右，LED燈每年節(jié)約電費270萬元左右，按照每天點亮12小時計算，高壓鈉燈的平均使用壽命為10000小時，使用壽命約為2年左右，而LED燈的使用壽命可達50000小時，可以使用10年以上。整體來說，LED路燈使用壽命比傳統(tǒng)高壓鈉燈更長，且維護費用大大降低，性價比更高。

2 城市道路照明節(jié)能的方法和措施

為了更好的推進節(jié)能減排工作，我們需要采取相應(yīng)的措施。

2.1設(shè)計合理的城市照明建設(shè)規(guī)劃

對于具體道路，在進行工程設(shè)計和施工時，首先要根據(jù)道路規(guī)劃，結(jié)合實際情況，確定道路寬度，長度，夜間交通流量和周圍環(huán)境的整體照明標(biāo)準(zhǔn)，并選擇合適的照明，以實現(xiàn)提高燈光利用率。然而，道路具有長的縱向距離，并且道路的特定部分變化很大。因此，還需要根據(jù)每個路段的具體情況進行分割處理，并在不同的路段設(shè)置不同的照明標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計，這應(yīng)嚴(yán)格按國家制定的相關(guān)照明標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計。

2.2加強照明燈具的維護和管理

燈具的維護工作是城市道路照明管理的難點，也是影響照明質(zhì)量的重要因素之一。造成照明亮度減弱主要原因有兩個：一是光源長時間點亮，光通量逐漸衰減；二是由于工業(yè)化發(fā)展及天氣等外界環(huán)境影響，使燈具內(nèi)反射器及透光表面受到嚴(yán)重污染和腐蝕，引起光照度值下降。在燈具的維護上可采用改進對反射面的方法，如將原來電解拋光的陽極氧化的傳統(tǒng)鋁反射器表面替換為玻璃鋁膜，達到延長使用壽命的目的。

2.3道路照明的動態(tài)智能化管理

針對大功率氣體放電燈（如高壓鈉燈、高壓汞燈）的特性，智能照明調(diào)控技術(shù)在現(xiàn)有時控和光控及組合控制路燈的開關(guān)控制基礎(chǔ)上，在整個照明時段內(nèi)對燈的照度進行預(yù)設(shè)曲線節(jié)能控制，實現(xiàn)自動調(diào)壓，自動穩(wěn)壓并輸出無諧波污染的正弦波電壓，以適應(yīng)大功率氣體放電燈的工作要求。一般情況下，無論電源電壓是偏高還是波動，都能夠在上半夜實現(xiàn)恒定功率照明，而下半夜進行大幅度降壓和穩(wěn)定節(jié)能照明，既保持照明穩(wěn)定性，又節(jié)省電能，并且能使燈具壽命延長3倍～4倍，從而達到了雙重意義上的節(jié)能。

3 結(jié)語

道路照明節(jié)能是一項推動城市照明技術(shù)全面發(fā)展和進步的系統(tǒng)工程，其意義重大而深遠。目前，我國城市道路照明已步入“綠色照明”新階段，不少城市道路照明已實現(xiàn)了智能化照明系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)照明系統(tǒng)，LED照明燈代替?zhèn)鹘y(tǒng)高壓鈉燈的改造，隨著企業(yè)自主創(chuàng)新和市場競爭日劇激烈，LED燈將取代高壓鈉燈等傳統(tǒng)光源成為智能未來城市照明節(jié)能產(chǎn)品中發(fā)展的主流，智能化照明系統(tǒng)也將普及各個城市。