路灯管理中城市路灯节能的应用

李道生

重庆市忠县市政园林管理所，重庆 404300

在环境污染和能源匮乏日趋严重的局势下，只有严格贯彻节能减排才能真正实现可持续发展。城市照明系统是城市能耗主要来源，具有巨大节能空间，对此，在实际工作中，应从灯具更换和控制系统两方面着手，切实做好路灯节能改造。

1 城市路灯与管理现状

1.1 路灯现状

以某城市为例进行分析，该城市路灯由住建局及其下属单位进行路灯安装与日常维护。相关统计结果表明，城市中路灯保有量在3.5万盏左右，主要包括以下几种：钠灯、汞灯、金卤灯、节能灯和LED灯，大部分道路以传统钠灯为主，实际耗能较高的路灯数量超过3万盏，约占85%，具有很大的节能空间。低于60W的光源为钠灯、汞灯、卤素等和节能灯，数量为7700盏左右，总功率约234kW；超过60W的光源为汞灯、钠灯和金卤灯，数量为2.3万盏左右，总功率约5000kW。

1.2 管理现状

通过和相关管理人员之间的沟通交流，当前在路灯管理方面主要有以下两大问题：第一，在线监控无法满足要求；第二，运行维护需要大量人力。在这种情况下，路灯实际运行过程中会产生下列状况：根据国家道路照明要求，前、后半夜对路灯提出的不同的亮度和照度要求，但实际情况下，基本未对路灯实施亮度调节与管理；无法根据天气情况和季节变化对路灯开关时间进行调整，使路灯开启较早或关闭较晚，造成能耗无谓增加；除此之外，时控开关难以对照明线路基本信息进行实时反馈，若开关损坏，则路灯将无法正常关闭，并且管理人员无法及时获知，在白天长时间亮灯的情况并不少见；路灯故障必须由人来进行检查，未能做到预防与提前发现，使路灯的实际管理效率相对较低[1]。

2 城市路灯节能及其在路灯管理中的具体应用

为响应国家节能减排号召，该城市路灯必须进行节能改造，在改造过程中，拟采用节能分享型合同能源方式，在合同约定的时间段内，新灯具购进、安装、调试与维护费用均由专门的服务公司提供，政府根据改造后可以减少的费用，按照一定比例进行费用支付。在节能改造开始前，首先应明确并严格遵循相应的原则，保证节能改造的科学性与可行性。

2.1 节能改造基本原则

将城市现状环境作为基本原则，城市路灯主要有以下两种功能：功能性照明与艺术性照明。在切实满足城市居民基本要求的前提下，营造充满人文与艺术气息的环境，最大限度利用灯光来体现出城市具有的现代化特色，烘托美丽城市这一基本概念[2]。

严格遵循安全可靠的基本原则。在灯光设计过程中的安全性，主要包括以下两个方面：第一，路灯及其控制系统安全性；第二，路灯照明对社会安定的保障作用。对此，应合理引入先进技术手段，对不同的环境因素进行综合考虑，以此延长路灯使用寿命，实现免维修。

严格遵循经济合理基本原则。对于艺术性照明，应对经济节能进行充分考虑，以科学投入创造最佳节能效果，并且，通过合理选型与控制，减少维护及运营方面的成本。在条件允许的情况下，优先考虑节能效果较好的LED灯，并对控制进行智能化改造。

改造中还应注意防止光污染。目前，城市光污染问题越来越严重，虽然城市照明目前得到快速发展，但由此带来的光污染问题正严重困扰居民日常生活，降低生活质量。因此，在路灯改造过程中，应充分注意防止光污染。在创造良好视觉效果的基础上，应对光污染进行严格控制，最大限度发挥路灯及其控制系统具有的效果。这样一来，能有效防止眩光，符合国家标准提出的相关要求[3]。

2.2 改造内容

（1） 将现有能耗水平相对较高的路灯替换成节能效果突出的LED灯；

（2） 将功率为400W的钠灯替换成功率为180W的LED灯；

（3） 将功率为250W的钠灯替换成功率为100W的LED灯；

（4） 将功率为150W的钠灯替换成功率为70W的LED灯；

（5） 将功率为110W的钠灯替换成功率为50W的LED灯；

更换LED灯之后，达到相同的色温与光照时，能节省至少50%的能耗，钠灯和LED灯的主要参数对比如表1所示。

表1 钠灯和LED灯的主要参数对比

在灯具更换的基础上，还需建立健全监控系统，以此对路灯实际运行情况进行在线监控，自动检测和统计运行过程中的问题与故障，进而为管理提供必要数据，提高路灯水平，加快管理工作效率[4]。

改造前、后总节能量统计如表2所示。

表2 改造前、后总节能量统计结果（路灯开启时间12h）

从表2的统计结果可以看出，该地区主力灯具在改造之前的日均耗电量约6.6万kWh，保证照明条件的基础上，采用新型LED灯进行节能改造，改造后，日均耗电量可减少至2.5万kWh左右。在改造之前，年总耗电量约2.4万MWh，而在改造之后，只有9000kWh左右，每年可以节省近1.5万MWh的电能，实际节电率可以达到63%。在10年的时间里，可以节省近15万MWh的电能，而且还能节省用于维护等方面的费用近2500余万元。除此之外，完成节能改造之后，每年都能节省近6万吨的标煤，以此减少12万吨左右的碳排放，不仅为当地创造可观经济效益，而且还有效保护了自然环境，缓解燃煤造成的雾霾等严重困扰居民正常生活的天气状况，是一种值得很多地区参考借鉴和推广应用的节能改造措施[5]。

3 结语

综上所述，城市道路照明系统规模庞大，长期以来使用传统能源，不仅已经无法满足照明要求，而且能耗巨大，有着极大的节能空间。对此，应根据照明功能、特点及其管理的现状，制定合理可行的节能改造方案，如将能耗水平较高的钠灯替换为LED灯，并对路灯控制系统进行改善，或新建智能化在线监控系统。实践表明，通过以上节能改造，可以在满足照明功能要求的基础上，大幅减少电能，减少用于发电的标煤用量，继而减少碳排放，最终实现节能减排的目标。