关键字:绿色照明 能效指标 存在问题 努力方向
随着我国经济建设的发展,城市化进程的加速、城市照明得到了长足的发展,但是城市照明的过快发展对能源需求和消耗不断加大,以及一些工程建设中出现的片面追求高亮度、多色彩等不科学的照明工程造成了光污染及能源浪费等问题,影响了居住和生态环境的和谐与平衡,加剧了供用电紧张。虽然在“十五”期间城市照明行业大力推进绿色照明工程,并取得了积极的进展,但是总体来看,城市绿色照明工作发展仍不平衡,还存在不少问题和薄弱环节。为此,建设部颁发了《 “十一五”城市绿色照明工程规划纲要》,指导“十一五”绿色照明工作。强调要落实节约资源和环境保护的要求,建设低投入、高产出、低能耗、少排放、能循环、可持续的国民经济体系和资源节约型、环境友好型社会。坚持以人为本,坚持节能优先,以高效、节电、环保、安全为核心,优化产业结构,努力构建绿色、健康、人文的城市照明环境,切实提高城市照明发展质量和综合效益。
为加强城市照明的节约用电,切实提高城市照明能效,改善城市照明质量,建立优质高效、经济舒适、安全可靠、生态环保的城市照明环境,我处一直对推进绿色照明工程非常重视,在工作中对城市照明节能进行了一些研究和应用,取得了一定的成绩,但是仍然面临很大压力。
一、道路照明光源及灯具选用情况
(1)道路照明光源的选用
光源节能主要取决于光源的发光效率和光衰指标,综合考虑显色指数、使用寿命、启动特性、调光性能等因素。
《城市照明工程设计施工手册》对城市照明常用电光源的选择:在快速路、主干路、次干路和支路宜采用高压钠灯;在市中心、商业中心、居住区机动车道和行人混合交通道路等可采用金属卤化物灯;T5和T8荧光灯应采用三基色荧光粉产品,不宜采用卤粉灯;新建的城市照明工程应100%采用高光效、长寿命的节能光源。
按照相关行业性标准,结合天津市道路具体情况,我们进行相关光源的选用。截止2010年底,我市道路照明光源有高压钠灯、高压汞灯、金属卤化物灯、节能灯等,各种电光源的使用见表(1)、图(1):

(2)道路照明灯具的选用
灯具的主要作用是把光源的光通量分配到需要的方向,以提高光的利用率和避免引起的眩光。灯具效率是指在正常情况下灯具所发射的光通量与灯具内所有光源发出的光通量的比值,它反映了灯具对光的利用效率,是衡量灯具光利用率高低的重要指标。通过高效率的灯具的使用,达到回收、消除光污染成分,避免因灯具光效低、配光不合理而产生上射光、眩光的光污染和因地面照度不均匀而形成的过度照明所造成的能源浪费。因此为了充分利用光源所发出的光,我们在选择灯具时,应选用配光曲线好、效率高的灯具。
二、我市主流光源高压钠灯及其镇流器能效情况
“能效标准”即能源利用效率标准,是对用能产品的能源利用效率水平或在一定时间内能源消耗水平进行评定的标准。“绿色照明工程”把制定照明器具的能效标准作为重点项目,高压钠灯、金属卤化物灯、高压钠灯用镇流器和金属卤化物灯用镇流器的四项能效标准被纳入了我国绿色照明工程。
我市高压钠灯以额定功率为150W、250W和400W为主,主要参数如表(2):

镇流器是高压钠灯的重要配件,它的性能和质量好坏直接对高压钠灯的寿命、发光效率和自熄产生影响。高压钠灯镇流器一般要求功率损耗小,安装方便、牢固,具有良好的防水、防腐蚀和安全性能,在环境温度-40。C~+45。C的条件下,能连续工作12小时以上。在额定电压下用镇流器测试灯泡功率与用规定的基准镇流器测试灯泡功率相比,其偏差应在+7.5%范围内。我们使用的高压钠灯镇流器,严格按照“能效指标因素(BEF)达到或超过GB19574-2004标准,达到或超过节能评价值GB19574-2004标准“的要求进行选用,同时400W高压钠灯镇流器能效指标因素(BEF)能保证不低于0.235。
三、我市绿色照明存在的问题
通过对我市道路照明光源、灯具使用情况进行分析统计,从高效率、长寿命光源及高效率灯具的角度来看,我市进一步推进城市绿色照明仍面临很大压力,绿色照明工作中仍存在不少问题。
一是高能耗、低效率光源比重较大。从表(1)统计可知,我市高光效、长寿命光源应用率约为67%,与“十一五”目标还有很大差距。虽然 “十一五”期间,结合道路改造,大修技改等各方面有计划地对光源进行更新,逐年改造和减少了部分大功率高压汞灯,并消灭了白炽灯,取得了较好效果。但是由于原有基础薄弱,加上街巷条件及部分道路条件限制,高压汞灯仍然占据很大比例,占到了我市光源总量的33.02%。
二是灯具种类繁多,灯具效率参差不齐。由于目前城市照明市场化规则和配套制度不完善,道路照明的公益性、无偿性和路灯专业统一管理被忽视,路灯“多家建设,分散管理”,路灯的规划、建设缺乏统一的管理,方案设计、灯具选型、招标采购、施工等各环节也缺乏全面的专业管理与监督,导致了路灯灯型繁杂,灯具选型不规范,效率参差不齐,光源选择和杆位安置不科学,存在高照度、光污染严重等现象,不仅投资大,成本高,造成电能消耗大,给今后路灯管养带来严重不便。
三是新光源更新普及方向未定。为了进一步贯彻国家建设部绿色照明规划纲要中关于道路照明节能减排工作的要求,我们有针对性地开展新光源试用工作,特别是对LED光源进行了深入的研究。虽然目前LED光源在景观照明领域取得了极大的成功,且由于具有体积小、寿命长、能耗低、环保、安全等优势,被公认为是极具发展前途的光源,但是其价格昂贵,现阶段仍受光效、光衰、光源系统设计和配光特性等关键技术难题的限制,应用范围较小。从运行维护的角度来说,LED产品缺少统一标准、产品的标准化和通用性缺乏、国产化程度低与高成本均制约其普及。虽然LED照明技术仍处于高速发展阶段,但目前要取代传统高压钠灯仍不合时宜。对于无极灯的推广应用,现阶段也受到产品的标准性、灯具和安装方式与现有路灯灯具不统一、维修成本高、价格昂贵等方面的制约。
四、推进我市绿色照明工程的对策
(一)进一步做好编制规划方案,明确发展目标。按照《“十一五”城市绿色照明工程规划纲要》的要求,结合天津整体规划和城市特点,进一步做好天津市照明工程规划,明确近期和长期城市照明发展目标,有计划、有步骤推进城市绿色照明工程,最终达到普及绿色照明工程的总体要求。
(二)加强路灯专业监管,推进路灯统一管理。由于路灯维护运行的特殊属性,路灯规划建设应由路灯专业单位统一对方案设计、建设改造、验收检测、器材选用等各环节实行全过程、全方位管理,建立完善联动协调的工作机制,使城市照明规划设计更专业、建设施工更规范、运行监控更科学、产品器材选用更合理。只有统一建设和管理,才能合理有效使用资金,充分利用照明资源,避免重复建设和浪费。
(三)路灯专业单位要加强产品器材选用,实现采购产品的标准化,便于备品备件及维护管理。例如,实现所采购路灯灯型、灯具及其附件等的标准化和通用化,便于产品分类及存储管理,给现场维护运行管理也提供极大的方便。
(四)加快更新改造老旧路灯设施,改善照明环境。要加大投入,安排专项资金,结合道路改造,大修技改项目等进一步对我市高能耗、低光效的高压汞灯分期进行更换。
(五)坚持科技创新,推进采用新技术和新产品。要在满足我市城市照明功能需要的基础上,坚持科技创新,加大路灯设施投入和新技术、新光源的试点试验工作,在试点试验成熟的基础上推广使用,做到安全可靠、科学合理、经济适用、维护方便,提高城市绿色照明工程的效能。
(六)在新建和改造工程中,严禁和杜绝使用高能耗、低寿命、光污染严重的路灯灯具和光源,确保高光效、长寿命光源的应用率达85%以上,并采用与光源、灯具相匹配的节能型镇流器。
压力与机遇并存,我们要吸收国内外城市绿色照明工程先进理论和实践的成果,努力缩小与国际先进水平之间的差距,推动绿色照明事业健康、可持续地发展,相信随着绿色照明工程的持续推进,技术的不断提高,新产品的不断涌现,控制和管理方法的不断进步,一定能用最低的能耗,获得最佳的照明效果。
参考文献:
(1)张华.城市照明工程设计施工手册.中国市政工程协会城市道路照明专业委员会,2010.03
(2)匡山红,陈工.浅析镇江市绿色照明发展问题和建议.城市照明,2010年第三期