基于綠色電力視角的坪山中心區綠色照明規劃

楊 洋

(中國城市規劃設計研究院深圳分院，廣東 深圳 518040)

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基于綠色電力視角的坪山中心區綠色照明規劃

楊 洋

(中國城市規劃設計研究院深圳分院，廣東 深圳 518040)

結合深圳市坪山中心區綠色照明的現狀，并以節能、環保、安全、舒適、經濟為宗旨，從全生命周期管控、推廣清潔電力和能源、應用智能微電網技術等角度，闡述了坪山中心區綠色照明規劃策略，從而實現城市照明節能降耗目標。

綠色照明，全生命周期，清潔能源，微電網

1 概述

綠色照明是指城市照明應遵循“安全、舒適、節能、環保、經濟”的原則，以節能減排為核心，以綠色照明系統升級改造為重點，實現打造高效運行、宜居宜行、各具特色的現代化城市夜景的目標。

坪山中心區作為“深圳東進戰略的橋頭堡”，應對綠色照明提出更高的要求，以規劃的前瞻性和權威性為基礎，強化規劃對照明發展的調控引導，提高城市光環境的舒適性和美觀性，明確全生命周期科學節電理念和綠色能源應用策略。

1.1 規劃背景

坪山中心區是深圳市的城市副中心，將來要打造成為深圳“東北門戶、智造新城、現代田園都市”。坪山中心區堅持規劃先行、質量引領，以高起點的規劃引領城市高水平發展。

隨著社會的發展，節能環保問題日益得到關注，縱觀國內的部分城市，照明存在的問題不是“亮起來”，而是應該適時、適度、適地地“暗下去”，如何在塑造精致夜景觀的同時，又能最大限度地實現節能降耗，避免光污染，契合深圳市作為“清潔能源示范城市”和坪山區作為“低碳生態試點地區”的定位，成為了坪山中心區照明規劃的核心。

1.2 現狀解讀

坪山區目前綠色照明的建設仍局限于示范性階段，科學的規建體系遠未完善。功能照明方面，智能照明系統未廣泛采用，清潔能源應用不足，能耗“紅線”仍不明確。景觀照明方面，部分樓宇景觀燈“光控”嚴重缺失，引發一定的光干擾情況(見圖1)。

1.3 規劃目標

打造面向未來、綠色宜居的智慧夜坪山。以節能、環保、安全、舒適、經濟為宗旨，明確城市照明建設全生命周期的管控原則，合理采用清潔能源照明系統，推進微電網在照明領域的應用。在彰顯中心區品質化特色夜景和鮮明特色城市形象的前提下，避免高能耗和光污染等問題。

2 全生命周期的科學管控

2.1 執行嚴格的能耗標準

坪山中心區功能照明應全面采用LED光源，同時，機動車功能照明應嚴格執行如表1所示的功率密度限值。

表1 機動車功能照明功率密度值(LPD)

事實上，由于規劃坪山中心區功能照明全面推廣LED光源，其執行的功率密度指標遠低于CJJ 45—2015城市道路照明設計標準中的限定值。

2.2 合理選擇配電變壓器

規劃明確用于城市照明的專用變壓器應首選節能型配電變壓器，變壓器負載率應控制在60%～75%，應當采用合適的無功補償裝置，提高變壓器功率因數cosθ至0.9以上。

供電電源應設置在該區域中央位置，深入道路照明負荷中心，最好是在道路交叉口隱蔽處或綠化帶隱蔽處，這樣兼備美觀與節能環保的雙重優勢。

規劃道路照明專用箱式變電站電壓等級一般為10 kV/0.4 kV/0.22 kV，每座變電站出線在10回路以上，供電半徑控制在800 m，變壓器容量一般為100 kVA～250 kVA。對半月環公園、坪山高鐵樞紐站和主干路，功能照明應采用雙電源供電，且每個電源均應能承受100%的負荷。

2.3 道路照明應用節能管理方案

表2 機動車功能照明節能管理方案

隨著智能照明控制技術、單燈控制技術的發展和LED光源技術的成熟，LED燈具已能實現智能無級調光，控制中心可以對每盞燈從0%～100%任意控制輸出。本次規劃根據坪山中心區內部不同道路的等級，結合智能照明控制技術，確定執行如表2所示的節能管理方案。

3 清潔電力和能源的應用

3.1 適應性分析

根據歷史數據分析結論，深圳市太陽能資源較豐富，年太陽總輻射為4 617.9 MJ·m2，屬于太陽能資源Ⅱ類地區。深圳市年平均風速為2.7 m/s，風力資源相對匱乏。

同時，本規劃采用PVsyst軟件對深圳市太陽輻射和風能資源進行了仿真分析，經統計，深圳市年總太陽能輻射量為1 358.2 kWh/m2，平均風速為3.3 m/s。

根據深圳市太陽能和風能的實際情況，坪山中心區城市照明應廣泛利用太陽能轉化電能，主要包括太陽能薄膜系統、太陽能路燈等，可不開發風能。

3.2 半月環公園清潔能源照明系統

對于坪山中心區而言，“半月環”綠廊作為片區重要的景觀資源，應當重點考慮規劃布置太陽能草坪燈和太陽能庭院燈，同時考慮以公園內建筑、小品為載體，設置太陽能薄膜發電系統，就近消納發出的電能。

半月環公園高鐵商務公園中心商務公園庭院燈和草坪燈宜采用獨立式太陽能照明系統，軸線廣場和站前廣場宜采用市電供電的照明系統，確保穩定性。半月環公園居住社區公園和文化休閑公園院燈和草坪燈宜采用獨立式太陽能照明系統(如圖2所示)。

在公園建筑小品推進“太陽能屋頂計劃”，半月環公園內售貨亭、公共廁所、景觀小品和停車棚頂部，文化展廊的頂部宜采用太陽能薄膜發電系統，其發出的電力不僅能夠用于自身建筑照明，還可以通過直流微網系統并入半月環公園配電網，并就近消納發出的電能(見圖3)。

3.3 道路清潔能源照明系統

荷康路和松坪路是打造半月環夜景景觀帶的重要功能照明載體，同時考慮到半月環公園的開闊性，宜在荷康路全線建設獨立式太陽能照明系統，在松坪路建設與市電互補的太陽能照明系統(見圖4)。

和興路、和富路、聯馨路、綠園五街周邊主要建設用地為居住功能為主導的用地，采用與市電互補的太陽能照明方案較為穩妥，能夠保證當周邊建筑遮擋導致光照不足時，切換至常規市電也能夠確保照明系統的穩定。

4 智能微電網技術的應用

微電網作為主動網絡是智能配電網的重要組成部分，能夠充分整合多種DG，并使其以并網或孤島方式運行，為用戶提供可靠性供電。

4.1 半月環公園微網總體結構

坪山中心區半月環公園微電網示范方案如圖5所示，微電網采用交直流混合并網模式，外電網經降壓和AC/DC逆變接入380 V直流母線，直流母線同時納入屋頂光伏和薄膜發電系統、并網太陽能庭院燈，同時預留燃料電池接入空間，另外直流母線側接入蓄電池，蓄電池的作用包括短時間供應電力、電力削峰填谷、調度發電單元和彌補預測偏差、改善電能質量等。

負載側主要接入電動汽車充電樁、景觀照明LED光源和太陽能景觀小品，微網能量管理系統主要功能是對能量進行智能控制和自動調度決策。半月環公園建設微網的目的在于采用“綠色電力”和清潔能源實現“綠色照明”的目標(見圖5)。

4.2 節能減排效益分析

根據上述清潔能源照明系統規劃和微電網規劃，形成了如表3所示的清潔能源照明系統技術統計，微網建成后，每年能夠節省250 496度電，節省225 446元電費。

表3 半月環公園清潔能源照明系統技術統計

比經濟效益更重要的是，推廣清潔能源照明系統和微電網，能夠帶來巨大的環境效益，包括節約標準煤、減排煙塵、減排二氧化碳和二氧化硫等。

5 結語

坪山中心區綠色照明應在突出中心區夜景特色的基礎上，嚴格遵照規劃控制原則，執行功率密度限制標準，合理采用節能配電設備，應用節能管理方案，并實現分區、分級亮度和能耗控制，推進半月環公園和道路清潔能源照明系統建設，構建半月環公園智能微電網工程。

本文以綠色電力和能源的視角研討了坪山中心區綠色照明建設，形成目標明確、切實可行的實施策略，以達到提升整體城市夜間環境品質和社會效益的目的。

[1] JGJ/T 163—2008,城市夜景照明設計規范[S].

[2] CJJ 45—2015，城市道路照明設計標準[S].

[3] 深圳市住房和建設局，深圳科技工貿和信息化委員會.LED道路照明工程技術規范[Z].

[4] 坪山新區中心區綜合開發辦公室.坪山中心區城市照明詳細規劃[Z].2015.

[5] 吳貴才,陳 郊,張 霞,等.深圳中心區景觀照明專項規劃[J].照明工程學報，2014(2)：69-80.

The green lighting planning of Pingshan central area based on green power perspective

Yang Yang

(ShenzhenBranch,ShenzhenCityPlanningandDesignInstitute,Shenzhen518040,China)

Combining with the present situation of Pingshan central area green lighting in Shenzhen, and from the energy saving, environmental protection, safety, comfort, economy for the purpose, from the whole life cycle control, promotion of clean power and energy, application of smart micro power grid technology and other points of view, elaborated the green lighting planning strategies in Pingshan central area, so as to realize the energy saving and consumption reduction target of city lighting.

green lighting, whole life cycle, clean energy, micro power grid

1009-6825(2017)06-0137-03

2016-12-12

楊 洋(1992- )，男，碩士，助理工程師

TU113.666

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