摘 要 本文主要从规划设计、采用高效率的灯具、采用高效率的光源、改变控制方式、改变路灯的配套电参数方式等方面对城市照明节能的方法和对策作了阐述。
关键词 城市照明 节能 方法 对策
城市照明是城市公共设施的组成部分，其质量和水平反映了社会进步和现代化程度的一个标志。改革开放以来，我国城市照明发展很快，对完善城市功能、改善城市环境、提高人民生活水平发挥了重要的作用。但城市照明的过快发展加大了能源的需求和消耗，尤其是一些城市单纯追求高亮度、多色彩，大规模、超豪华，建设和配置不切合实际的、不科学的照明工程，浪费了能源，也造成了光污染，影响了居住和生态环境的和谐与平衡，加剧了供用电紧张。为此，建设部发布了一系列关于进一步加强城市照明节电工作的通知，要求各地城市照明主管部门一定要树立和落实以人为本全面协调可持续的发展观，认真贯彻国务院《关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知》精神，充分认识抓好城市照明节电工作的重要性。要把大力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，作为一项重要工作抓实抓好。我处一直对路灯节能非常重视，在2003年制定的西安市城市照明专项规划中就明确指出要实施绿色照明工程，在工作中也对城市照明节能进行了一些研究和应用，我们主要做的工作：
1、做好城市照明专项规划和建设管理工作
没有一个好的规划和设计，就不会有好的工程，在城市照明规划中，我们遵照建设部《城市道路照明设计标准》制定了不同道路应满足的平均照(亮)度、均匀度、功率密度(LPD)、眩光限制和诱导性五项评价指标，特别提出了实施绿色照明工程的概念，在设计中按照规划要求进行设计，即要满足对道路照明的要求，又不会造成光污染和能源的浪费，对于景观照明按照建设部提出的要求慎用大面积泛光灯，合理使用内透光照明、轮廓照明等高效节电照明技术和方法，如在最近实施的南二环景观照明中，我们采用了新型的LED轮廓照明，即体现了二环路高架桥雄伟的姿态，又节约了大量的能源，以太白立交桥为例，我们在景观照明中采用了LED线条照明，全桥共安装LED线条灯7300米，消耗功率102千瓦，若采用泛光灯照明，需安装150瓦泛光灯3500套，消耗功率525千瓦，对比之下，采用LED照明可节能80%。
2、采用高效率的灯具
灯具效率是衡量灯具光利用率高低的重要指标，以400瓦钠灯为例，假设灯具效率从60%提高到75%，每天就可节约电费0.42元，若是10000盏灯，每年就可节约电费153.3万元。进入90元代后期以来，路灯的开发有了长足进步并明显地出现了两个特点：一是开发产品的复杂程度加深，从原有的功能型纯照明向装饰性功能型发展；二是充分利用能源，发挥更大功效，并避免眩光产生的光污染。所谓开发产品的复杂程度深，是指设计者在充分发挥其外形想象的基础上，最大限度的开发其照明特性和维护特性。所谓产品开发的有效性，是指在产品开发后对其发光效率和配光曲线进行跟踪和检测，从而看出是否真正充分利用能源，最大限度的避免眩光产生。其中反光器的氧化膜对反光效率的影响至关重要。以灯具反光器为例，仅做抛光而没有氧化膜的反光器，三个月后就开始变暗，一年以后的反光效率仅为初始时的50%，并以每年3%的速度递减。
在西安城市照明专项规划中明确指出，采用的灯具效率必须大于70%以上，目前，在主要街道上基本都采用了进口或合资的骨干企业的产品，灯具的效率一般都在75%以上，有的达到80%以上。西北地区灰尘较大，为防止灯具污染降低发光效率我们都采用IP65的防尘等级的灯具。
3、采用高效的光源
最早的光源采用白炽灯，他的发光效率只有每瓦十几流明，到70年代，出现了高压汞灯，发光效率达到每瓦三十多流明，我们称为第二代光源，现在应用的高压钠灯称为第三代光源，他的发光效率达到每瓦100-150流明，目前在西安的道路照明中已完全淘汰了白炽灯，高压汞灯也基本消失，在所有道路照明中已有90%以上采用了高效的高压钠灯，使我们在消耗了同样的电能却使道路的照度得到了很大的提高。目前，出现了一种新型光源LED照明，短短几年，人们已使他的发光效率从每瓦5-10流明提高到每瓦六十多流明，估计将来能达到每瓦200流明，是一种很有发展前途的光源，但目前还主要应用在景观照明和一些特殊场合。
4、改变控制方式
采用光控和时控相结合的方式，根据季节的变化随时调整控制路灯的开关时间，做到合理开关灯，对不同的路段采用半夜灯节电方式，即在照度较高的街道或城乡结合部街道的路灯，由于后半夜人、车流量较少，照度不需要太高的情况下，在23:00以后灭一部分灯，以达到节约电能的目的，其特点是：投资小，见效快，且效果明显、方法简单易行、维护方便，其最大的缺点是照度不均匀且无法解决下半夜电压偏高而影响光源寿命的问题。
5、采用节能型镇流器
目前有三种: 电子镇流器、节能型电感镇流器和变功率镇流器。
(1) 电子镇流器具有功率因数高(0.99),输入电流小，功率损耗小，适用电压范围宽，即在电压从178——242伏变动时输出功率几乎不变，它的自身消耗功率约占光源总功率的＜10%，且可提高光源的发光效率，综合节能效果可达到10-30%,应该说是一种比较理想的镇流器，目前只有少数地区在应用，但目前主要问题是使用价位高寿命短和产品质量不太稳定。
(2)传统普通电感镇流器自身能耗约占灯功率15-20%,250w高压钠灯镇流器自身能耗约30-50瓦，节能型电感镇流器自身功耗10%左右，250w镇流器自身功耗应小于25瓦。节能型电感镇流器能耗低，高可靠性及长寿命和相对较低的价格使其具有很高的性能价格比，目前在我国正在推广应用。西安市从1998年开始至今基本采用了节能型电感镇流器，仅此每年就可节约电费240万元左右。
(3)变功率电感镇流器，在镇流器中间插头，改变镇流器阻抗，使其输出到灯的功率不同来调光。高压钠灯可降低功率0～40%，金卤灯0～20%或30%（视金卤灯品种而定)。
6、调节供电电压方式
考虑到在后半夜时车辆人流量都大为减少，此时供电电压由于用电负荷减少而升高，所以此时采用降低供电电压而适当降低光源的光通量予以节能，还可延长光源电器的寿命，是一种较好的节能方式。
目前应用调压方式较多的采用智能照明节电器，即采用微电脑控制系统，实时采集输出、输入电压信号与最佳照明电压比较，通过计算进行自动调节，从而保证输出最佳的照明系统工作电压，其优点体现在以下几个方面：
(1)优化电力质量，节约照明用电，针对电网电压偏高和波动等现象，调控装置可根据用户实际需求，实时在线调控输出最佳照明工作电压，并能将其稳定在±2%以内，有效提高电力质量，保持稳定的电压，延长电光源寿命，减少运行维护成本。
(2)通过程序进行多时段节能电压设置，从而满足用户不同光源、不同时间的需求，实现最佳照明状态和最大节电率。
(3)调控装置每相可独立调节，可操作性强，且保证每相的故障绝不影响其它两相的正常运行。
(4)调控装置可采用手动和自动双旁路系统，以保证照明设备不断电，正常安全运行。
(5)可选配GSM/GPRS全球实时(手机)监控系统，通过显示和声响等信号监测设备运行，即时故障报警可及时采取抢修措施。
