路燈管理中城市路燈節能的應用

李道生

重慶市忠縣市政園林管理所，重慶 404300

在環境污染和能源匱乏日趨嚴重的局勢下，只有嚴格貫徹節能減排才能真正實現可持續發展。城市照明系統是城市能耗主要來源，具有巨大節能空間，對此，在實際工作中，應從燈具更換和控制系統兩方面著手，切實做好路燈節能改造。

1 城市路燈與管理現狀

1.1 路燈現狀

以某城市為例進行分析，該城市路燈由住建局及其下屬單位進行路燈安裝與日常維護。相關統計結果表明，城市中路燈保有量在3.5萬盞左右，主要包括以下幾種：鈉燈、汞燈、金鹵燈、節能燈和LED燈，大部分道路以傳統鈉燈為主，實際耗能較高的路燈數量超過3萬盞，約占85%，具有很大的節能空間。低于60W的光源為鈉燈、汞燈、鹵素等和節能燈，數量為7700盞左右，總功率約234kW；超過60W的光源為汞燈、鈉燈和金鹵燈，數量為2.3萬盞左右，總功率約5000kW。

1.2 管理現狀

通過和相關管理人員之間的溝通交流，當前在路燈管理方面主要有以下兩大問題：第一，在線監控無法滿足要求；第二，運行維護需要大量人力。在這種情況下，路燈實際運行過程中會產生下列狀況：根據國家道路照明要求，前、后半夜對路燈提出的不同的亮度和照度要求，但實際情況下，基本未對路燈實施亮度調節與管理；無法根據天氣情況和季節變化對路燈開關時間進行調整，使路燈開啟較早或關閉較晚，造成能耗無謂增加；除此之外，時控開關難以對照明線路基本信息進行實時反饋，若開關損壞，則路燈將無法正常關閉，并且管理人員無法及時獲知，在白天長時間亮燈的情況并不少見；路燈故障必須由人來進行檢查，未能做到預防與提前發現，使路燈的實際管理效率相對較低[1]。

2 城市路燈節能及其在路燈管理中的具體應用

為響應國家節能減排號召，該城市路燈必須進行節能改造，在改造過程中，擬采用節能分享型合同能源方式，在合同約定的時間段內，新燈具購進、安裝、調試與維護費用均由專門的服務公司提供，政府根據改造后可以減少的費用，按照一定比例進行費用支付。在節能改造開始前，首先應明確并嚴格遵循相應的原則，保證節能改造的科學性與可行性。

2.1 節能改造基本原則

將城市現狀環境作為基本原則，城市路燈主要有以下兩種功能：功能性照明與藝術性照明。在切實滿足城市居民基本要求的前提下，營造充滿人文與藝術氣息的環境，最大限度利用燈光來體現出城市具有的現代化特色，烘托美麗城市這一基本概念[2]。

嚴格遵循安全可靠的基本原則。在燈光設計過程中的安全性，主要包括以下兩個方面：第一，路燈及其控制系統安全性；第二，路燈照明對社會安定的保障作用。對此，應合理引入先進技術手段，對不同的環境因素進行綜合考慮，以此延長路燈使用壽命，實現免維修。

嚴格遵循經濟合理基本原則。對于藝術性照明，應對經濟節能進行充分考慮，以科學投入創造最佳節能效果，并且，通過合理選型與控制，減少維護及運營方面的成本。在條件允許的情況下，優先考慮節能效果較好的LED燈，并對控制進行智能化改造。

改造中還應注意防止光污染。目前，城市光污染問題越來越嚴重，雖然城市照明目前得到快速發展，但由此帶來的光污染問題正嚴重困擾居民日常生活，降低生活質量。因此，在路燈改造過程中，應充分注意防止光污染。在創造良好視覺效果的基礎上，應對光污染進行嚴格控制，最大限度發揮路燈及其控制系統具有的效果。這樣一來，能有效防止眩光，符合國家標準提出的相關要求[3]。

2.2 改造內容

（1） 將現有能耗水平相對較高的路燈替換成節能效果突出的LED燈；

（2） 將功率為400W的鈉燈替換成功率為180W的LED燈；

（3） 將功率為250W的鈉燈替換成功率為100W的LED燈；

（4） 將功率為150W的鈉燈替換成功率為70W的LED燈；

（5） 將功率為110W的鈉燈替換成功率為50W的LED燈；

更換LED燈之后，達到相同的色溫與光照時，能節省至少50%的能耗，鈉燈和LED燈的主要參數對比如表1所示。

表1 鈉燈和LED燈的主要參數對比

在燈具更換的基礎上，還需建立健全監控系統，以此對路燈實際運行情況進行在線監控，自動檢測和統計運行過程中的問題與故障，進而為管理提供必要數據，提高路燈水平，加快管理工作效率[4]。

改造前、后總節能量統計如表2所示。

表2 改造前、后總節能量統計結果（路燈開啟時間12h）

從表2的統計結果可以看出，該地區主力燈具在改造之前的日均耗電量約6.6萬kWh，保證照明條件的基礎上，采用新型LED燈進行節能改造，改造后，日均耗電量可減少至2.5萬kWh左右。在改造之前，年總耗電量約2.4萬MWh，而在改造之后，只有9000kWh左右，每年可以節省近1.5萬MWh的電能，實際節電率可以達到63%。在10年的時間里，可以節省近15萬MWh的電能，而且還能節省用于維護等方面的費用近2500余萬元。除此之外，完成節能改造之后，每年都能節省近6萬噸的標煤，以此減少12萬噸左右的碳排放，不僅為當地創造可觀經濟效益，而且還有效保護了自然環境，緩解燃煤造成的霧霾等嚴重困擾居民正常生活的天氣狀況，是一種值得很多地區參考借鑒和推廣應用的節能改造措施[5]。

3 結語

綜上所述，城市道路照明系統規模龐大，長期以來使用傳統能源，不僅已經無法滿足照明要求，而且能耗巨大，有著極大的節能空間。對此，應根據照明功能、特點及其管理的現狀，制定合理可行的節能改造方案，如將能耗水平較高的鈉燈替換為LED燈，并對路燈控制系統進行改善，或新建智能化在線監控系統。實踐表明，通過以上節能改造，可以在滿足照明功能要求的基礎上，大幅減少電能，減少用于發電的標煤用量，繼而減少碳排放，最終實現節能減排的目標。