基于城市路灯照明节能技术措施的分析与研究

摘要：随着城市现代化进程的不断深化，道路基础设施建设规模越来越多。作为现代城市基础设施重要组成部分的道路照明，相应的配套建设也正如火如荼地建设着。对此，路灯的能源消耗也就越来越大。据统计数据显示，全国发电量的1%被用于城市道路照明，但道路照明利用率却在70%以下，节能尚存较大空间。本研究基于对城市路灯照明节能现状的分析，着重探讨了城市路灯照明的技术措施，最后以工程实例——南港工业区道路照明节能运行方案进行分析，旨在为提高城市路灯照明节能效率提供一定的技术支持。

关键词：城市路灯照明 节能技术 南港工业区 对策

我国作为一个能源短缺的国家，国家建设部以及发改委为了加强城市照明管理，于2004年11月份颁布了城建[2004]204号《关于加强城市照明管理促进节约用电的意见》的文件。文件中明确要求应大力推广节能技术，提高用电效率；严格根据照明设计的相关标准与规范进行照明设施建设，不得超标建设；对于新建、改建的照明项目而言，务必采取科学的照明设计方案，推广采用高效照明电器产品以及节能控制技术。对此，在城市道路照明系统的设计以及运行过程中，应严格遵守国家的相关规定，在城市道路照明系统的设计与建设过程中，务必充分地考虑节能方面的问题。本研究首先介绍了当前我国城市道路照明节能现状，然后提出具体的节能措施，最后以南港工业区道路照明节能运行方案为例，阐述城市道路照明节能措施的实际应用。

1 当前我国城市道路照明现状分析

1.1 城市照明运行与实际不相符 据统计数据显示，我国大中型城市在午夜12点之后，道路上几乎没有行人行走，即使是在大城市的繁华地段，在凌晨2点之后，道路上的行人也非常稀少。然而，在这样的时段却保持着高照明度，很显然这是完全没必要的。此外，进入后半夜电网电压普遍升高，这会缩短路灯的服务年限，使其故障多发，从而增加运维成本。可以各个路段或时段不同的用电量适当调整或降低标准来节能降耗。

1.2 高效节能产品推广力度较低 LED照明很好的契合了中国节能减排政策目标，据了解，无线智能LED道路照明可以实现显著的节能减排效果，节能超过30%，维护成本则下降50%，并减少二氧化碳排放量和光害。近期国家对光伏发电产业出台了一些有利政策，包括国家能源局于2014年1月20日印发了《2014年能源工作指导意见》，对发展清洁能源，促进光伏发电等新能源发展有了一定的政策支持，使得光伏节能项目得到进一步推广。但就我国现阶段的照明结构来说，要实现光伏项目和LED全覆盖还有待进一步商榷，这两种照明技术在一定程度上受到了限制，且它们需要更进一步地进行优化与提高。

1.3 城市道路照明设计标准较高 目前，城市要求道路照明亮度越高越好，因而不断缩短路灯杆的间距，增加了一定数量的双臂双灯和多火路灯，以致降低了道路的亮度质量，路面眩光现象非常严重，某些地方照明度甚至大于100LX，然而在杆间50%地方的均匀度仍然不能达标，从而使得工程投资较大，使得能耗量显著增加，同时也增加了后期运行成本，而且光污染现象日益严重。鉴于此，业界开始提出了照明功率密度最大允许值（LPD）这个概念，然而这个概念对于城市道路照明设计标准则不是强制性的。对此，应该规范城市道路照明的设计。

2 城市道路照明节能措施

2.1 采用电容补偿，提高功率因素 目前大部分城市采用功率因数小于0.45的气体放电灯照明，路灯线路无功功率较大。因此，在设计城市道路照明设计时，必须对气体放电灯进行电容补偿，电容补偿之后起功率因数超过0.8，对于是否采取集中补偿还是分散补偿的形式，目前尚未进行明确规定。据调查，这两种方式均为我国现阶段通用的城市路灯系统电容补偿模式。对于大部分路灯设施而言，它们都是均匀地分布于城市道路两侧，路灯电源至路灯灯具的低压配线长度较大，而路灯照明系统的能耗基本集中于该阶段。因此单灯分散补偿要显著优于集中补偿方式。在实际过程中，建议采取如下表1所示的电容补偿配套建议，这是由于补偿后单灯功率因数在0.85以上，完全达到了节能的要求。

表1 城市道路路灯照明电容补偿配套

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根据如上电容补偿方案，电能损耗量会大大降低。

2.2 推广绿色照明光源 随着经济的发展，社会对照明的需求逐渐增加，政府和社会开始将绿色节能照明作为推动社会经济可持续发展的重要节点加以研究。而冷光源产品太阳能LED照明灯无疑是节能的首选。该产品质量稳定，安全性和性价比高，而且耐用环保，因此可将太阳能用于城市道路照明系统之中。

2.3 优化配电线路节能 路灯线路系统长，压降和线损对路灯照度的影响较大，且增大了电能消耗，因此宜采用粗截面的电缆来架设线路，适当增大电缆的负载能力，一方面为以后灯箱广告、景观照明留下余量，而且有助于控制线损，减小压降，在节能的同时减少线路故障，节省运维成本。

3 工程实例

为了做好南港工业区道路路灯照明管理，有效提高道路路灯照明利用率，减少道路照明电能损失，结合南港工业区道路实际使用情况，对道路照明采取单边照明或分时段照明运行方案，详细方案如下：

3.1 创业路 创业路是已完全通车，是工业区主要的交通道路之一，根据该道路夜间交通流量情况，道路双侧亮灯时间规定为：春季和秋季：（19：00-22：00，4：00-6：00）；夏季：20：00-22：00；冬季：17：30-22：00 4：00-7：00。以上累计照明时间1774小时。其余时间间隔照明，照明累计时间为2190小时。

3.2 红旗路一期 红旗路一期目前未完全通车，根据该道路夜间交通流量情况，道路照明时间规定为：春季和秋季：（19：00-22：00，4：00-6：00）；夏季：20：00-22：00；冬季：（17：30-22：00，4：00-7：00）。其余时间关闭照明，照明累计时间为1774小时。

3.3 港达路和仓盛街 目前未完全通车，根据该道路夜间交通流量情况，道路照明采用单边照明，时间规定为：春季和秋季：19：00-22：00；夏季：20：00-22：00；冬季：17：30-22：00。其余时间关闭照明，照明累计时间为1138小时。

3.4 综合服务区 目前已完全通车，根据该道路夜间交通流量情况及服务区使用情况，照明方式采用创业三路及海滨二道采用全照明方式，其余道路采用关闭照明模式。道路照明时间规定为：春季和秋季：19：00-6：00；夏季：20：00-5：00；冬季：17：30-7：00。其余时间关闭照明，照明累计时间为4056小时；

备注：根据该运行方案，电价按照0.85元计算，每年运行电费大概为59.39万元；比原夜间平均8小时运行费用119.15万，节省59.76万元。具体见下表2所示：

4 结论

综上所述，随着我国绿色照明工程的推广和实施，相信会有更多的节能产品和节能技术应用到城市照明系统中。作为路灯管理人员，应该加强专业学习，实时关注业界的新动态，支持新技术和新产品的推广和应用，以期进一步规范城市道路照明系统，使城市环境更舒适、更绿色。

参考文献：

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[2]陈海军.绿色建筑电气设计探讨[J].建筑科学，2011，33：35.

[3]吴继业.浅谈建筑照明节能设计要点[J].科技创新导报，2010，30.

[4]陈涛.浅析城市路灯照明节能技术措施[J].城市建设理论研究，2013（22）：1-4.

作者简介：

杨佳霖（1980-），男，黑龙江富锦人，本科，工程师，目前从事的工作：市政电气设施管理。