关于对城市道路照明节能的论述

黄锦杰 张听启

【摘要】作为城市最基本的电力需求之一，城市道路照明用电在我国用电总量中占据着一定的比例。在我国日益严峻的能源资源和电力供应条件下，提升城市道路照明有效率，使不合理道路照明用电降低，对解决城市照明发展和环境保护间存在的矛盾应重点关注。

关键词：城市道路；照明节能；问题探析

国家建设部、发改委于2004年，在《城市道路照明设施管理规定》的基础上经过修改，发出《关于加强城市照明管理促进节约用电工作的意见》的通知。文中指出“大力推广节能技术，提高电能利用效率；严格按照照明设计标准规范进行照明设施的建设，不得超标准建设；新建、改建照明项目必须采用科学的照明设计方法，推广采用高效照明电器产品和节能控制技术。”等以上规则。随着我国经济建设的高速发展，社会城市化建设突飞猛进，因此，与之相匹配的城市道路照明的改造和新建工程也急剧骤增。但是伴随而来的是能耗的大幅度提高，特别是近年来能源价格大幅度提升，使电力耗费成为负担。因此，路灯的节能必然成为一种趋势。

一、城市道路照明节能的作用

城市照明是城市基础设施建设的一个重要组成部分，不仅为交通安全、社会治安提供了有力保障，还为亮化城市、美化环境发挥积极作用，在提高城市整体形象方面发挥了不可替代的作用。

然而，随着我国经济建设的高速发展，城市化建设突飞猛进，能耗大幅度提高在所难免。尤其是近年来能源价格的大幅度提升，城市照明用电的耗费确实给财政经费带来了相当大的负担。面对各种能源危机，各国都在努力寻找“节能减排”的途径，城市照明的节能也成为了一种必然趋势。

而道路照明设计作为城市照明节能的源头，应在保证照明效果、达到城市道路照明的目的前提下，严格遵循道路照明相应的照度和能耗密度标准，采用科学的照明设计方法，做到最大限度的节能和节省投资，并降低运行维护费用。

二、城市道路照明的节能设计措施

1.道路照明光源的选择

目前，道路照明采用的主要光源类型有高压钠灯、金属卤化物灯、紧凑性荧光灯等。由于高压钠灯的光通量比相同功率的金卤灯高40%左右，而且透雾性能较好，因此在城市道路照明工程中使用非常广泛。

随着太阳能应用和LED光源等技术的逐渐成熟，绿色节能照明已经逐渐在许多大中城市得到了推广和应用。其中，LED光源具有绿色环保、安全可靠、质量稳定、安装维护简便、使用寿命长等特点，已经应用在了道路照明、城市造型景观照明、绿地照明、广告灯箱照明及家居照明等地方。LED光源基本可以达到与高压钠灯同等的效果，而且耗电量比高压钠灯大大降低了。虽然LED灯具一次性投入较高是其发展的瓶颈，但高压钠灯的更换成本和后期维护费用却是LED灯具的五倍。由此可见，LED灯具不但能比高压钠灯节能，且更换成本和维护费用节省的多。所以，LED光源在城市道路照明方面的广泛应用必将是大势所趋。

2.合理的布灯方式

根据建设部行业标准《城市道路照明设计标准》CJJ45-2006，应严格遵循照度标准和功率密度值，并按照设计标准的要求对路灯布置方式、路灯间距、高度、光源等进行合理的选择，避免或减少道路照明设计的盲目性，从而达到节能的目的。

例如，采用单侧布置方式，按间距30米安装，每公里33套灯，采用250W，每天亮灯10小时，每公里耗电量为33*250*365*10/1000=30112.5kwh（不考虑镇流器损耗）；若间距按40米，每公里25套灯，耗电量为25*250*365*10/1000=22812.5kwh，每公里就可以节约7300度电。假设全国以每年新增城市道路3万公里计算，则节省了电能2.19亿度，相当的可观。可以看出，在满足标准的前提下，布灯方式对节能有着非常大的意义。

3.配电路线设计

城市道路照明的配电线路较长，供电半径一般最长可达800米。随着灯具与供电端之间距离的增加，供电电压逐渐下降，有可能出现远端电压不能满足光源正常工作所需的维持电压的情况。线路损耗、压降都在一定程度影响了路灯的照度，浪费了电能。因此，照明线路设计时应选用合适的供电电缆截面，既能满足线路的负载能力，也能保证压降与线路损耗在合理的范围内，降低线缆的温升，同时还能延长整个线路系统的寿命，减少了维护维修率。

4.电容补偿节能

目前国内城市道路照明工程中同时采用两种电容补偿方式，一是在路灯电源处集中补偿，二是在灯具处分散补偿。

路灯采用的光源，基本是气体放电灯，其功率因数相当低，一般在0.40～0.6，配电回路电流较大，相应产生的损耗也较为明显。通过电容分散补偿后，每个灯具的功率因数不小于0.80；对道路的照明配电系统进行电容器无功补偿后，线路的功率因数则会提高至0.90以上。相对电容补偿之前，灯具的工作电流降了大约一半，这表明照明配电系统通过电容补偿为供电电源系统腾出了一半的容量空间，使电源设备能够发挥更多的供电能力。

5.智能稳压降压节能装置

在道路照明工程中，照度会受电网电压的影响，电网电压和用电负荷则有着直接的关系，用电负荷低谷时电压偏高，用电负荷高峰时电压偏低。上半夜和后半夜的电网用电负荷则是差别比较大的。这种现象，既影响交通安全，又严重浪费能源和资金。将智能稳压降压节能装置安装在路灯的控制端，可通过内置的智能控制器或可编程控制器、时间继电器、光敏控制器等，对节电系统的工作曲线进行自动控制。人流量较小的后半夜，在保证合适照度的前提下，采用该装置降低较高的电压，从而调控整条线路上的负载，节电率可高达40%。

6.无线监控路灯控制系统

多年来，我国路灯的管理控制和故障巡检主要是依靠人工巡查的方式。随着城市发展，路灯数量的迅速增长，这种控制方式在故障实时监控处理、按需控制、节能等方面已越来越不能适应城市化建设的需求。随着“三遥”监控等新技术的应用，道路照明在节能领域又上了一个新的台阶。

无线监控路灯控制系统具有无线遥控、遥测、遥讯和数据信息处理等功能。通过无线电方式，管理人员可以在总控制室对各道路的分控制站进行监视、测量和控制，动态的对路灯远距离实施监控和智能化管理，合理的遥控开关灯，并能準确的报出故障，十分有效的达到路灯节能管理的目的。

三、结语

在城市道路照明节能设计中，我们需要严格按照照明设计标准规范进行照明设施的建设，做到不超标准建设；同时运用科学的照明设计方法，大力推广高效照明科技产品和采用节能控制措施，这样才能有效的减少不必要的能源浪费，达到节能的目的。

参考文献

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