摘要：随着城市照明路灯数量的增加、耗电量迅猛增长，路灯电费支出已成为财政的一大沉重负担。对于城市道路照明来说在满足城市照明基本需求的同时大力开展节能工作已经成为当前发展的紧迫问题。城市路灯节能建设既要节能又要节约，才是路灯节能的科学发展观。文章从贺州市路灯照明节能现状出发，分析该市路灯照明节能改造存在的问题，并对贺州市路灯照明节能建设提出个人见解。
关键词：城市照明 节能 管理
随着贺州城区的不断发展，城市基础设施建设投入力度不断加大，城市的路灯照明事业也得到了长足的发展，路灯照明的节能改造也在同步进行，现分析贺州市路灯照明节能改造存在的一些问题，希望未来的节能改造工作能有一定的借鉴意义。
一、城市照明节能现况
贺州市全市有路灯照明设施超过2.5万盏,7800多杆，总功率2100 KW，线路长235公里。贺州市路灯照明光源主要是国家推荐使用的电子节能灯和高压钠灯，分别为16122盏和6101盏；少量金卤灯、LED及太阳能灯，主要用于景观灯。贺州市路灯节能措施主要有：一是淘汰陈旧低光效灯具、采用新型高光效灯具。如贺州市路灯照明已全部淘汰白炽灯、汞灯等，改为使用国家推荐使用的电子节能灯和高压钠灯。目前全市路灯照明电子节能灯使用占总灯量的64%，高压钠灯占24%，LED、太阳能灯、金卤灯等约占12%。二是对城区道路路灯实施半夜灯控制，城区主道、支路等根据交通流量情况实施半夜灯控制；三是近两年通过利用自治区以奖代补资金，在建设西路、光明大道、八达东路、新风街等道路安装了节能柜10套，对路灯进行节能控制。
二、存在问题
目前贺州市路灯照明尚无智能系统监控节能措施，主要依靠控制路灯的开关灯时间来减少电能消耗，方式简单，光照度不佳，节能效果较差。同时，城区路灯设施被盗严重，维修管护难度大。随着贺州城镇化的快速发展，城市道路增加延长，路灯照明设施也随之大幅增加，2002年全市仅有路灯2010多盏，总功率24千瓦，线路长度为23公里，路灯用电量全年不到160万度，电费约90万元。2012年，全市路灯照明用电573万度，路灯电费522万元。2013年全市路灯照明用电781万度，电费达到707万元，路灯用电量及电费年年攀升，对路灯照明进行精细节能建设势在必行。
三、节能改造方案
贺州市路灯节的能改造方案主要是将全市主干道6101盏高压钠灯灯具改造为LED灯，不改变原有的照明基础设施，仅更换灯具。
四、方案可行性分析
1、路灯高耗能因素。目前贺州市的路灯存在高耗能主要因素有：一是开关灯时间控制不灵活。目前贺州市的路灯开关灯控制方式仍是通过人工调节时控实现。比如秋冬季节变化，晴天与阴雨天的天亮、天黑时间不一样，行人、车辆在上半夜与下半夜对路灯的需求不一样等等，需要及时进行开关灯的调整，但因贺州的路灯控制方式简单而落后，换季调整时间耗费大量的人力物力，且基本达不到节能效果。二是安装密度不合理，现有路灯安装大多采用统一的间距，以致一些人少车稀或在处偏僻路段的路灯显得过多。三是现行许多路灯不仅功率高，且开启时间长，而半夜灯控制只是在深夜时简单的关掉部分路灯照明。四是电网供电造成的路灯高能耗因素。
2、经济性分析
2.1高压钠换LED灯改造投入资金分析。全市主干道6101盏高压钠灯光源全部改造为LED灯，不改变原有的照明基础设施，仅更换灯具。按目前一般的LED路灯产品价格约5000元/盏,全市6101盏*5000元/盏＝3051万元，全部更换完主干道的高压钠灯需投资至少3051万元，工程投资大，且大量的高压钠灯换下来，还存在处置回收汞污染的问题。
2.2节能分析。目前许多LED生产厂家及经销商都宣称,他们的LED路灯在满足道路照明标准的情况下,可以用180WLED代替400W高压钠灯,节电效果显著,寿命在50000h以上。我们不妨用180WLED灯(80lm/W)和400W高压钠灯(140lm/W)来进行分析。400W高压钠灯有效输出光通量应为400×140×75%=42000lm,而180WLED灯有效输出光通量为 180×80×90%=12960lm。显然,两者相差很大,不可能代替。贺州市区路灯平均每天照明11.5小时，电费0.9055元/度，每盏400W高压钠灯一年的电费约为0.4×11.5×365×0.9055元=1520元,采用LED路灯可节省电费为（400W－350W）*10-3*11.5*0.9055*365＝190元/盏。假设贺州市6101盏高压钠灯全为400W，全年节约电能6101盏*190元/盏＝116万元。而对贺州全市全部主干道的高压钠灯进行LED路灯更换需投资至少3051万元。即需要约3051 /116=26年才能收回成本。由此可见,目前使用LED从经济角度考虑并不划算。
2.3光源光色对道路照明的效果分析。研究表明,高色温让人兴奋而低色温给人宁静的感觉。高压钠灯的相关色温为2100K左右,属于暖色温,其显色指数只有23～25,显色性差;而LED路灯现在使用的色温大都在5000～6000K,属冷色温,较好的产品显色指数可达70～80,显色性好]。作为城市的主干道,偏黄色的钠灯,对看清前方90～160m左右距离路面状况的效果比冷白色光略优。且黄光具有较强的透雾能力,在雾天、多尘的恶劣条件下,高压钠灯更具优势。
2.4使用寿命分析。高压钠灯在使用时,由于技术较为成熟,散热控制得很好,用于路灯平均寿命为3～5年。而LED路灯的使用寿命暂无使用经验,现在标称的LED使用寿命达50000～100000h尚无可靠依据。美国能源之星对LED灯具的具体寿命提出了两个档次:35000h和25000h。LED芯片寿命很长,但是从芯片经过多层处理、衬底、封装一直做到灯具,再加上温度、散热等等问题,LED路灯实际的使用寿命不能和高压钠灯路灯比拟。
2.5高压钠灯的性能优势分析。高压钠灯发出偏黄色光，120～140lm/W的高光效、透雾透雨性强，功率范围大、技术性能稳定寿命长、成本低、不诱虫等特点，在路灯照明应用中仍有不可替代的性能优势。《“十二五”城市绿色照明规划纲要的通知》（建城[2011]178号）仍把高压钠灯列为高效照明节能产品中的首选高效节能型光源；中国市政工程协会城市道路照明专业委员会贯彻《“十二五”城市绿色照明规划纲要》实施细则中第四十三条，明确规定“快速路、主干路、次干路和支路应采用高压钠灯，居住区机动车道和行人混合交通道路宜采用高压钠灯”。应该说高压钠灯仍是道路照明的主流光源，不能轻率做换其他新光源的节能改造的决策，必须综合评估新光源的技术性能和工程投资回报。
五、路灯节能建设几点建议
1、建设路灯照明智能集中控制平台。 随着贺州城区的不断发展，灯多人少矛盾将越来越突出，建立城市照明的智能化控制(包括路灯节能控制柜的使用)，利用先进的计算机技术与现代通信技术结合，动态对路灯远距离实施监控和管理，实现全市路灯设施集中监控，统一管理。通过先进的测控技术，实时或定时监测全市路灯设施各回路的电压、电流、功率、电量及故障等工作状态，实时掌握系统的运行情况，并且对运行数据进行记录，以便查询和统计，从而减少工作人员经常性的无目的的巡灯工作，缓解维修人员不足问题等。通过设置不同路段，不同时段采用不同的亮灯方式进行控制节能，达到既让城市的灯光亮起来，又让电费降下来的目的。
2、采用稳压、降压、调光等节能原理节约电能。在建设路灯照明智能集中控制平台时，将智能光源稳压降压调光装置安装在路灯的控制端，电压波动较大时，人流较小的后半夜，适时降低较高的电压，达到节能。如供电部门为了避免输电过程中的各种损耗以及用电高峰期造成线路末端电压过低对用电设备产生的不良影响，而以比标准电压高10%的电压向用户(以单相220V标准电压为例，实际供电电压为：220+220×10%=242V)供电，以确保供电线路远端的电压不会低于198V。后半夜输送最高可达254V。从公式P=U²/Z，灯具消耗功率与电压的平方成正比，前半夜电压提高了10%、功率电耗增加了21%，后半夜电压升高了15%，功率电耗增加32.25%；这两部分的额外能耗通过降压的方式节省能耗。
3、引入“合同能源管理”模式，对城区部分次干道的路灯照明设施进行节能改造试点，减轻财政压力。借助金融机构的力量，解决城市照明节能改造工程投入大问题的一种途径。特别是目前贺州市财政能力不足的情况下，引“合同能源管理”模式对城区部分次干道的路灯照明设施进行节能改造试点，试点成功后再逐步在全市应用。
六、结论
贺州市路灯照明节能建设应根据贺州市道路照明的实际情况进行，应当根据各种光源各自的特点,在不同的场所让每种光源充分发挥自身的优势。 LED照明产品的发展势头和广阔前景,毫无疑问在道路照明领域拥有很大的潜力，但现在急于更换替代HPSL光源尚不可取。淘汰和更换城市照明中的一种产品是一个长期的分批次的工作，照明产品都有使用寿命，如果出于节能目的，盲目的将没有达到使用寿命的照明产品进行大批量更换，不仅不能实现节能的目的，反而会造成更大的浪费。
参考文献
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