路燈節能技術應用與效果

       綠色照明是當今照明界的必然趨勢。特別自2003年以來，隨著經濟的快速發展，全國各地都不同程序地出現了拉閘限電的現象，照明節電又一次受到各界人士及相關部門的重視。太原市道路照明管理處從1999年開始在主管局及市財政的支持下，開始實施大規模節能措施，并取得顯著成效，下面就節能技術的應用及效果進行介紹，供大家參考。
       一、路燈節能工作的必要性
       1、綠色照明、環境保護的要求；2、現階段能源緊張的要求；3、養護資金緊張的要求；4、燈光設計過亮，眩光過高的要求；5、電壓峰谷期高低不平的要求。
       二、路燈節能工作實施的前提
       1、供電部門認可，節能裝置對電網無污染；2、實施部門電費為電表計量，電費包干；3、實行節能的街道亮度足夠；4、最重要的是上級主管部門和財政部門相關政策。1999年，由于路燈“三遙”工程資金缺口過大，經過與主管局和市財政局協商，同意我處在28條街道實施“半夜燈”方式節電，節余電費可全部用于路燈“三遙”工程，政策暫定三年；2000年10月，我處實行節電器節電后，上級同意節電器節余電費按一定比例上交財政、支付租金、自留使用，政策暫定三年。
       三、路燈節能技術及措施的應用
       1999年我處成立了節能領導小組，主要采取以下節能措施：
       1、半夜燈方式
       半夜燈節能方式為最早也是最有效的節能方式。半夜燈是指照度較高和城鄉結合部的街道路燈，在后半夜人流量、車流量較少，亮度不需要太高的情況下，于23:00以后關閉一部分燈，以節約電能。其特點是：投資小，方法簡單易行、著滅燈時間易于調整，維護方便，節電率達到20%以上，但最大的缺點是照度不均勻，然而與路燈無線監控系統配合使用可克服此缺陷。我市實施路燈半夜燈制度的街道，現已有50多條。
       2、燈光節電器
       在道路照明系統中，照度受電網電壓影響，而電網電壓受負荷影響。負荷高峰時，電壓偏低；負荷低谷時，電壓偏高。通常情況下，傍晚時的道路交通和電網負荷均為高峰，此時電網電壓低，導致路燈光源光通量低，路面照度低；而接近午夜時，為道路交通和電網負荷又均處于低谷，此時電網電壓偏高，路燈電源發出的光通量高，路面照度高。這種不合理現象，既影響交通安全，又嚴重浪費能源和資金。按電工學原理，在負荷不變的情況下，電能的消耗與電壓的平方成正比，節電器就是將電壓調低，達到節能的目的。其方式一般有兩種，一是運用可控硅調壓技術，二是運用電磁調壓技術。可控硅調壓因其元器件可靠性差，解決不了對電網的諧波干擾，得不到廣泛應用和供電部門認可。目前廣泛應用的是電磁調壓技術，其核心是一種特殊的變壓裝置。現階段的節電器已成為集電磁技術、智能技術、數據控制技術于一體的高科技節電產品，具有完美的調節性和節電效果，其特點是：節電率可調，開啟、關閉路燈的時間可調，對電網電壓無污染、發生故障時有自動旁路功能，操作簡便、照度均勻，節電率達到20%-40%，有些節電器還有功率補償功能。其缺點是維護難度大，投資較高。我處在2000年10月底，在太原市41條街道安裝GLX高科技節電器(單體)728臺，平時節電率達30%以上。投資方式采用租貸方式，由節電公司投資安裝，以節約的電費支付租金，期限三年半，到期后以每臺1元的象征性價格將產品轉讓我處，到2003年10月底我處已將所有租金支付完畢，除收回成本資金外，還有40%的資金可利用。
       3、其它節能方法
       3•1選用高效節能的照明系統
       (1)光源：①用緊湊型熒光燈(節能燈)取代白熾燈與小功率的高壓汞燈，一支18W的節能燈的光通量相當于一支100W的白熾燈，節能效果顯著；②用高光效高壓鈉燈和金鹵燈取代高壓汞燈和普通高壓鈉燈，例：功率為400W的高壓汞燈、高壓鈉燈，高光效高壓鈉燈(飛利浦系列)它們的光通量分別為22000LM、48000LM、54000LM，分別提高118%、13%，節能效果顯而易見；③采用LED燈取代傳統的霓虹燈，其特點是：亮度高；可通過控制器達到多種色彩和圖案的變化，功耗小壽命長，同等面積LED燈功率僅為霓虹燈的10%-20%，壽命卻是霓虹燈的5-10倍；維修方便、簡單。
       (2)燈具：選用IP防護等級高，反射效率高的照明燈具。
       (3)電器：氣體放電燈具有負的伏安特性，所以必須串聯鎮流器工作，通常的電感鎮流器功耗大，可達到燈本身消耗功率的10%以上，且功率因數為50%左右。①通常情況為在每盞燈上并聯電容進行補償使功率因素提高到85%以上；②采用電感節能整流器取代普通鎮流器，可節能5%左右；③2002年部分廠家推出電感調光鎮流器，其特點是在鎮流器中多設置一個抽頭，利用調節器預設的時間調整輸出電壓，從而調整輸出電流達到節電目的，現有400W→250W、250W→150W兩種規格，其特點是：節能效果顯著、照度均勻、尤其適宜舊街道改造。
       (4)電子鎮流器取代電感鎮流器，電子鎮流器的特點是：(a)提高電路效率，即降低鎮流器的能耗；(b)減輕重量，尤其是對大尺寸的燈更為明顯；(c)提高多種類型燈的光效；(d)無閃爍；(e)消除電源電流諧波且不使用校正電容器就可提供一個接近1的功率因素；(f)消除可聽得見的鎮流器噪音；(g)便于精確地控制燈的功率或電流；(h)對高壓燈能減少啟動穩定時間和再啟動時間；(i)更好地控制燈的啟動和工作條件，從而提高燈的壽命。電子鎮流器的節能效果明顯，但因其價格較高、壽命較短而得不到廣泛的推廣和應用。上述節電方式在太原市得到不同程度的應用，節能效果明顯。3•2選用光伏發電系統選用光伏發電系統，就是把太陽能轉換成電能的工作系統。光伏發電有以下特點：(a)綠色環保，無任何污染物排放；(b)一般采用6V，12V和24V的安全電壓，可以杜絕觸電事故的發生；(c)運行費用低，維護工作量小，不發生電費，實現了可再生能源的利用；(d)在輸電成本高或根本無法輸電的地區尤其適用。太原市迎澤大街草坪燈試用的兩處光伏發電系統運行近一年效果明顯，太原市部分路口提示信號燈亦采用光伏發電系統。雖然光伏發電具有上述優點，但一次性投資大，技術不很成熟，阻礙了它的應用與發展。4、電費計算方法采取節能措施的街道當年節約電費為：過去三年街道電費平均值減去該街道當年電費。
       四、節能效果 
       太原市從1999年開始實行節能措施以來到2003年底三年多的時間里，節約電費1308.1萬元，電能2662萬度，除上交財政部分及支付節電器租金外，可利用資金734.2萬元，利用節能資金蓋起了監控大樓和108個監控點，對部分老舊設施進行了改造，收到良好的社會效益和經濟效益，尤其在現階段經濟飛速發展，電力能源緊張到控閘限電的階段以及路燈養護經費不足的情況下，意義更大。
       綠色照明利國利民，路燈照明節能是一個非常有意義的工作，在這方面太原市路燈處做了一些嘗試，尚在進一步總結經驗，以期不斷提高。