摘 要 本文介紹國(guó)內(nèi)主要的幾種路燈節(jié)能技術(shù)并對(duì)各種技術(shù)在實(shí)際節(jié)能改造中經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞 路燈節(jié)能、照明節(jié)能、節(jié)能技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益。
一、引言
近幾年，由于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式轉(zhuǎn)變滯后、高耗能行業(yè)增長(zhǎng)過(guò)快，單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗上升，特別是今年上半年，能源消耗增長(zhǎng)仍然快于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，節(jié)能工作面臨更大壓力，形勢(shì)十分嚴(yán)峻。節(jié)能工作作為當(dāng)前的一項(xiàng)緊迫任務(wù)，被列入各級(jí)政府重要議事日程，要切實(shí)下大力氣，采取強(qiáng)有力措施，確保實(shí)現(xiàn)“十一五”能源節(jié)約的目標(biāo)，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)又快又好地發(fā)展。
政府節(jié)能工作中把政府機(jī)構(gòu)本身和公共行政事業(yè)單位的節(jié)能作為工作的首要任務(wù)，用電量大、浪費(fèi)電嚴(yán)重的路燈照明顯然成為政府節(jié)能工作的重中之重了。路燈照明節(jié)能技術(shù)參差不齊，眾多新產(chǎn)品新技術(shù)如何去選擇呢？現(xiàn)在將對(duì)現(xiàn)行的幾種路燈節(jié)能技術(shù)作對(duì)比分析，以便給路燈節(jié)能改選提供參考。
二、實(shí)現(xiàn)路燈節(jié)能的主要技術(shù)方式：
（一）路燈無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)
照明監(jiān)控系統(tǒng)由中央調(diào)度室的微機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無(wú)線通信系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)的路燈開(kāi)關(guān)箱智能終端組成。系統(tǒng)根據(jù)本地的日出日落時(shí)間和光照值，采用時(shí)控和光控相結(jié)合的控制方法，通過(guò)無(wú)線數(shù)傳信道自動(dòng)遙控開(kāi)/關(guān)燈，并能智能調(diào)節(jié)電壓、遙測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的工作電壓、電流、功率等數(shù)據(jù)，可對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，自動(dòng)計(jì)算亮燈率，從而判斷路燈運(yùn)行情況。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)各種故障的語(yǔ)音和聲光報(bào)警、防盜報(bào)警，提高城市照明系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。智能化程度高，系統(tǒng)安裝復(fù)雜，投資規(guī)模較大，不適合現(xiàn)階段大規(guī)模推廣。
（二）可控硅調(diào)壓節(jié)能
可控硅是傳統(tǒng)的電力電子器件，在上世紀(jì)90年代初期開(kāi)始應(yīng)用到路燈節(jié)能上。采用可控硅交流調(diào)壓技術(shù)的原理是利用可控硅在路燈配電柜或箱式變處讓交流電壓在一個(gè)周期里間斷通過(guò)或關(guān)斷來(lái)達(dá)到調(diào)低電壓的目的，但其缺點(diǎn)是可控硅交流調(diào)壓會(huì)產(chǎn)生高次諧波和線路震蕩，降低燈泡壽命，如果是公用變壓器還會(huì)產(chǎn)生電力污染。因此這種技術(shù)已被證明不是理想的節(jié)能方式，現(xiàn)已很少采用。
（三）單燈節(jié)能控制
單燈節(jié)電控制系統(tǒng)采用扼流技術(shù)達(dá)到節(jié)電效果，其控制原理如下：在設(shè)備通電后，經(jīng)單燈節(jié)電控制系統(tǒng)數(shù)控接收模塊控制器，將路燈設(shè)備控制在滿功率狀態(tài)，隨后按預(yù)先設(shè)置好的程序，使路燈照明功率及照度按時(shí)間自動(dòng)對(duì)道路照明照度進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種方式的投資較大，200～400元/燈，且需要建設(shè)集中監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行統(tǒng)一控制，可靠性差、故障發(fā)生率高，安裝和維護(hù)都比較麻煩，目前在國(guó)內(nèi)很少采用。
（四）分檔位電磁降壓節(jié)能
以電磁感應(yīng)方式將供電系統(tǒng)的輸入電壓予以優(yōu)化，采用AC-AC直接變換技術(shù)調(diào)整電壓，輸給燈光負(fù)載的電壓為最適宜值，達(dá)到既節(jié)電又保證照明標(biāo)準(zhǔn)要求的雙重目的。可以對(duì)路燈燈具進(jìn)行軟啟動(dòng)，分時(shí)段自動(dòng)降壓，故障自動(dòng)旁路，對(duì)電網(wǎng)無(wú)污染，投資少回收快，安裝方便，節(jié)電率較為現(xiàn)想，是國(guó)內(nèi)采用最多的路燈節(jié)能方式，最受合同能源管理節(jié)能服務(wù)公司歡迎。
（五）無(wú)觸點(diǎn)穩(wěn)壓節(jié)能
是國(guó)內(nèi)技術(shù)水平較高的一種節(jié)能技術(shù)，每相采用多抽頭的自耦變壓器和升壓變壓器為主要器件，使用可控硅作為開(kāi)關(guān)元件，每相獨(dú)立控制，電壓可升可降，無(wú)觸點(diǎn)穩(wěn)壓，穩(wěn)壓精度高，安全性和可靠性高。對(duì)電網(wǎng)的過(guò)壓或欠壓進(jìn)行快速自動(dòng)補(bǔ)償，為負(fù)載提供穩(wěn)定的正弦波電壓。 額定電壓、節(jié)電電壓水平以及斜坡式升壓和降壓都是在約 0.1s 內(nèi)瞬間完成， 因此，照明設(shè)備既不會(huì)因突然的電壓過(guò)低而滅弧，也不會(huì)因電壓過(guò)高而燒毀。 對(duì)電網(wǎng)無(wú)任何干擾，同時(shí)還可以提高特定負(fù)載的功率因數(shù)，減少無(wú)功損耗；其軟啟動(dòng)功能、穩(wěn)壓水平及慢斜坡方式的電壓下調(diào)功能，增加了對(duì)照明系統(tǒng)的保護(hù)作用。主要應(yīng)用在照明條件極差或?qū)φ彰饕蟾叩膱?chǎng)所，目前國(guó)內(nèi)在隧道照明節(jié)能方面和新建道照明節(jié)能方面為設(shè)計(jì)院的首選產(chǎn)品。投資相應(yīng)較高，節(jié)電率較高，投資回報(bào)較高。
（六）大功率LED光源路燈燈具
LED作為路燈發(fā)光效率高，燈具反射損失低，目前白光LED的發(fā)光效率約為80lm/W，較傳統(tǒng)高壓鈉燈可以節(jié)電50%～60%；不需高壓，安全性高；安裝維護(hù)簡(jiǎn)便；模塊安裝、無(wú)多余配線；不會(huì)造成光污染或浪費(fèi)；長(zhǎng)壽命，意味著不需要經(jīng)常進(jìn)行更換，維修費(fèi)用低。在鋪設(shè)成本、耗電成本及壽命方面均大大優(yōu)于高壓鈉燈。 不足的是照明角度偏小、不均勻，顏色顯色指數(shù)偏低，光學(xué)、散熱設(shè)計(jì)復(fù)雜。當(dāng)前技術(shù)下的光通量還不夠，光效太低，品質(zhì)難以保證。另外，LED路燈的價(jià)格過(guò)高，目前根據(jù)不同功率和安裝高度，其價(jià)位在3000元～5000元/只，大面積推廣應(yīng)用有困難。
（七）高頻無(wú)極燈路燈燈具
無(wú)極燈由高頻發(fā)生器、耦合器和燈泡三部分組成，其工作原理是：將高頻電磁場(chǎng)能量以感應(yīng)方式耦合到燈泡內(nèi)，使燈泡內(nèi)的氣體被擊穿形成等離子體，等離子體受激原子返回基態(tài)時(shí)，輻射出254nm的紫外線，燈泡內(nèi)熒光粉受到紫外線激發(fā)而發(fā)出可見(jiàn)光。壽命長(zhǎng)達(dá)6萬(wàn)小時(shí)以上，是白熾燈的60倍，節(jié)能燈的12倍，高壓鈉燈的4倍。電壓在185V-255V可正常工作。發(fā)光效率高，可達(dá)60Lm/W以上。比白熾燈節(jié)能70%以上，比高壓汞燈、高壓鈉燈、金鹵燈節(jié)能50%以上，具有極低的運(yùn)行成本和維護(hù)成本。目前在許多城市新建的道路照明上開(kāi)始采用。投資回報(bào)率高，使用年限長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)效益明顯。
（八）風(fēng)光互補(bǔ)太陽(yáng)能節(jié)能路燈
風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)主要組成是：風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽(yáng)能電池組、控制器、蓄電池、光源。在白天可以利用太陽(yáng)光和風(fēng)力資源發(fā)電，晚上利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，彌補(bǔ)了風(fēng)能供電或太陽(yáng)能供電的單一性，使供電系統(tǒng)更具穩(wěn)定性和可靠性。運(yùn)行的時(shí)候通過(guò)蓄電池向負(fù)載放電，為負(fù)載提供電力。路燈開(kāi)關(guān)無(wú)須人工操作，由智能時(shí)控器自動(dòng)感應(yīng)天空亮度進(jìn)行控制。風(fēng)光互補(bǔ)路燈不需要輸電線路，不消耗電能，有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。主是問(wèn)題是技術(shù)還不夠成熟，投資大，投資回收期較長(zhǎng)，目前應(yīng)用較少。
三、結(jié)束語(yǔ)
道路照明節(jié)能應(yīng)根據(jù)各城市的實(shí)際情況來(lái)選擇合適的節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品，而不應(yīng)盲目跟風(fēng)。安全性、穩(wěn)定性以及長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)效益應(yīng)當(dāng)是考慮的重點(diǎn)。
作者：中國(guó)節(jié)能產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 許文軍
參考文獻(xiàn)
[1] 節(jié)能產(chǎn)品技術(shù)手冊(cè) 武漢盛通源電子科技有限公司
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