路灯系统节电技术的应用比较

郑勤章

摘 要：改革开放以来，我国的城市建设和社会经济得到了迅猛发展。而作为各国城市文明和现代化水平的重要标志，城市道路照明系统已经受到了我国各个城市越来越多的重视，从而致使其规模不断的扩大。在这样的前提条件下，使得我国城市道路照明的电能消耗急剧增加，而政府对城市道路照明的资金投入也越来越大，为城市的发展建设带来了一定压力，故节电技术在城市照明路灯系统中的应用就显得尤为重要。

关键词：路灯系统；节电技术；绿色能源

前言

在当今社会，城市的道路照明水平以及质量已经成为衡量一个国家社会现代化发展的重要标志，而在城市道路照明路灯系统中融入节电技术是使人类社会资源得到可持续发展的重要保障。据不完全统计，全球各国的城市道路照明用电量总和占全部用电量的23.7%，占全部能源消耗的8%。文章对路灯系统中的各种节电技术进行了详细介绍，并对其应用效果作出了分析。

1 路灯系统中的节电技术的种类及其实际应用优劣

目前我在国的城市道路照明路灯系统中，节电技术的应用可以分为三大类，即选用高效灯具以节省电能、使用绿色能源来代替电能以及对城市路灯的控制方式进行改进。

1.1 选用高效灯具进行节能

目前，我国的城市道路照明路灯系统在进行节能改良时通常采用更换高效灯具的方式，而在日常生活中比较常见的高效灯具分为以下几种：

1.1.1 无极灯

无极灯是一种由灯泡、耦合线圈以及高频发生器所组成的新型高效节能照明工具[1]。顾名思义，无极灯中并没有电极，即没有灯丝。由于这样的特性使得无极灯在使用过程中的抗震动能力极强，而无极灯的使用寿命更要比普通的荧光灯、钠灯长4～6倍，使用时长能达到55000小时左右，故适合在一些不方便进行照明维护的场所使用。但由于无极灯在设计过程中涉及到的EMC等技术存在一定的瓶颈，使得当前无极灯的照明亮度偏低，只能达到75～89lm/W，而其最大功率通常也只是在150W左右。并且由于无极灯所采用的是新型技术，所以其单品造价过于昂贵，且灯身所占面积较大，故并不适合在城市道路照明路灯系统中大规模的使用。

1.1.2 LED照明灯具

LED照明灯具与传统灯具相比，其在路灯中进行使用时的节能效果更为明显，节电率最少能达到55%，并且其照明质量与照明亮度指标皆可以满足城市道路照明的相关标准[2]。近些年来，随着LED照明灯具散热技术的逐步完善以及发光效率的不断提高，使得其自身的技术条件逐渐贴近城市在道路照明路灯系统中的需求。但相较于传统的道路照明灯具，LED照明灯具的价格仍然较高，且其在使用过程中的光源衰弱较快的问题也有待进一步改良。

1.1.3 采用高气压气体放电的新型灯具

目前我国市场中出现了一些以飞利浦（PHILIPS）公司生产的COSMOPOLIS为代表的高压气体放电新型光源，该光源相较于传统的金卤灯光源和高压钠灯具有尺寸更小、发光效率更高、显色性极强的优势。其相对于传统光源的的尺寸缩减了54%以上，这样的优势使其更利于在使用过程中更利于反光器的设计。高气压气体放电的新型灯具在城市道路照明路灯系统中的使用可以提高车辆在夜晚的行车安全。但由于该系列大功率功能照明灯具的生产时间不长，国内并不具备相关技术，故如果想要使用需要进口购买。这样的现状使得其价格偏高，并且其在使用性能和可靠性方面还需要进一步实践[3]。

1.2 采用绿色能源进行节能

在当前城市道路照明路灯系统的实际应用过程中，也可以将各种绿色能源（如：风能、太阳能）列入到电力来源的生产队伍中。目前，在日常供电系统中较为常见的方式为光风互补作为电源的供电方式，但由于气候变化对绿色能源的影响较大，故绿色能源在使用时需要配备蓄电池作为能源补充。由于绿色能源在采集过程中会受到风速、太阳能板转换频率以及蓄电池使用寿命的制约，故由太阳能和风能等绿色能源所供应电量的灯具在使用过程中的功率一般只能达到75W。同时，由绿色能源所产生的电能会受到天气的影响致使其照亮时间极其不稳定，故不适合用于城市道路照明路灯系统的主干路照明使用。

1.3 改进路灯控制方式进行节能

在城市道路照明路灯系统中可以通过调节电压、控制夜晚灯以及调整电流的方式进行节能。

1.3.1 调节电压节能

在电力系统中，往往为了减少对线路的损耗，则在供电过程中采用较高的电压进行传输，然而这样的输电方式会使得灯具的寿命大大降低，造成其维修量及费用大幅度增加。因此，在城市供电不紧张时采用将低电压的方式可以有效延长灯具的使用年限，从而减少维修费用的支出。

1.3.2 控制夜晚灯节能

控制夜晚灯节能的方式通常采用在行人稀少和道路交通流量下降的时间短，该种方式的节电量极其明显，节电量最高可达到56%以上[4]。

1.3.3 调整电流节能

调整电流节能的节电方式通常使用在城市道路比较繁华的阶段，其可以针对不同时段的道路状况对路灯的照明电流进行调节，从而大大节约了电力资源。

2 路灯系统中各类节电技术的应用效果对比

将路灯系统中各类节电技术的应用效果进行对比可以发现以下特点：

2.1 使用高效灯具

高效的发电灯具包括无极灯、LED照明灯具以及高气压气体放电的新型灯具，其在使用过程中均具有安装过程方便、节省电力能源以及照明质量优质的优点。而其缺点普遍在于造价及购买时价格过高，而在对现有城市道路照明路等系统进行改造时受灯杆高度及间距的制约也较大。故该种节能方案适用于城市的新建道路或工程项目。

2.2 绿色能源来代替电能

目前采用绿色能源来代替电能进行照明主要工具为光风互补路灯。其最大的优点在于，不需要城市供电，其在照明过程中的电费支出量为零。但由于绿色能源受气候影响较大，故该灯具的照明质量和功率并不能达到城市道路照明路灯系统的相关标准，这也是其缺点所在。由此分析，采用绿色能源发电的灯具目前只适合用于厂区和庭院等附近对照明亮度要求不高的道路[5]。

2.3 对城市路灯的控制方式

对城市路灯的控制方式包括调节电压、控制夜晚灯、调整电流三种。首先调节电压的方式比较方便，并且可以分级对光亮进行调节，但其缺点在于由于路灯电压有时过低会造成路灯熄灭的状况，故该控制方式目前只适合于采用气体放电照明的工具；其次是控制夜晚灯进行对路灯进行调解，其优点在于投资比较小，但由于该特质也导致了路灯的照明度和均匀度皆达不到标准，故其只适用于对照明亮度要求不高的道路；最后通过调整电流的方式对路灯进行控制的方式最大的优点就在于可以对单独路灯进行特定时间调节，但这样的做法也会导致路灯的照明度明显下降，故适用于后半夜对照明度要求不高的路段。

3 结束语

当前我国的电力资源供应十分紧张，某些地区的缺电现象极为严重，城市道路照明用电量所占的用电比例也不容乐观。而节电技术在路灯系统中的有效利用，可以明显改善城市供电质量，节约城市道路照明用电量，从而实现电力资源的合理运用，是减轻我国供电资源紧张的有效措施。文章详细分析了目前可以应用到路灯系统中的各项节电技术，并将其特点进行了对比，期翼其在将来的城市道路照明路灯系统中能得到更合理的应用。

参考文献

[1]王颖.路灯系统节电技术的应用比较[J].资源节约与环保，2013，11（7）：3-8.

[2]章友俊.路灯系统节能探讨[J].深圳特区科技，2011，6（22）：456-460.

[3]王晓媛，齐维贵.我国城市道路照明节电技术研究与应用现状[J].照明工程学报，2010，10（1）：12-18.

[4]杨宇.路灯节能措施探讨[J].玉林师范学院学报，2012，5（24）：149-153.

[5]陈宇勤.城市路灯节电技术的现状和发展[J].云南电力技术，2011，3（6）：42-52.endprint