摘 要：结合目前城市照明节能产品的现状分析，通过对烟台市城市照明的管理经验及相关数据的系统分析、 比较，探讨城市照明节能的现实情况、节电率及节能产品的选用问题，以便更好地保障城市照明节能器在实际照明中发挥节能降耗的真正作用。
关键词：城市照明 节能器 降耗 节电率
随着我国节能型社会的逐步建立，各行各业都在积极采取措施加大节能力度，而道路照明行业作为耗能大户，各路灯管理单位也都相继实施了各种节能降耗方案。目前烟台市采取了半夜灯控制（即按设定时间路灯隔一亮一），以及安装路灯节能器来进行节能降耗。应该说半夜灯控制是一个传统的节能方式，也是比较容易掌握的，而安装路灯节能器作为一个相对新兴的节能项目，则必须认真加以研究，避免投资回报率太低，或者干扰电网等其他副作用的产生。
就目前而言，我国路灯供电系统大多采用专用变压器供电（小街小巷灯数较少大多采用公用变压器），而路灯专用变压器的输出电压大多都偏高，这不但浪费电能，而且光源的寿命也大大缩短，因此根据不同的光源、不同的时间段调整稳定电源电压，以达到节能降耗的目的是切实可行的。正因如此，近年来路灯节能设备大量涌入市场，出现不少厂家生产的节能设备粗制滥造、随意夸大各项技术指标的问题，下面就“节能器”在实际中的应用谈几点看法。
一、路灯节能产品现状分析及工作原理
现在道路照明节能产品种类多，但基本上采用调节输出电压的方式实现节能的目的，现就其各种技术类型分析如下：
1、斩波调压式：
(1)原理：采用90年代新技术，利用IGBT等功率模块对输出电压进行调整；
(2)优点：体积小，效率高，噪音低，便于智能控制和嵌入控制，配备RS232/485可实现远程监控；
缺点：输出电压会产生畸变，有浪涌电压存在，产生高次谐波，污染电网，对灯具寿命有影响；
结论：与电网环保要求不适应，污染大，对环境要求高，可靠性一般，维修技术要求高。
2、变压器抽头式：
(1)原理：利用自耦变压器多点抽头，调整输出电压；
(2)优点：结构简单，体积小，效率高，噪音低，输出纯正弦波电压，适应所有灯光；
缺点：无稳压功能，固定降压，自耗大，切换变压器抽头调整电压易发生熄灯和闪光现象；
结论：灯具损坏率高，由于有时出现闪光和熄灯现象，影响较坏。
3、无级调功式：
(1)原理：利用伺服电机带动传动机构和碳刷实现输出电压的调整；
(2)优点：可实现稳压功能，稳压精度较高，输出纯正弦波电压，适应所有灯具；
缺点：体积大，笨重，有机械磨损（碳刷及传动机构)，维护量大，使用寿命短；
结论：前期成本较高，维修量大，维修成本高。
4、带补偿多抽头调功式：
(1)原理：利用变压器的补偿抽头，调整输出电压；
(2)优点： 体积小， 效率高， 噪音低， 自耗小，有稳压功能，软启动功能，天文时控，配备RS232/485接口可实现远程监控；
缺点：稳压精度不高，存在交流接触器磨损，需定期维护；
结论：要求经常性保养，维修比较简单，技术含量不是太高。
5、数控无触点式：
(1)原理：采用多抽头补偿变压器，利用电子开关组成矩阵，采用CPU数码编程技术，进行调整输出电压；
(2)优点：稳压精度高，反应速度快，具有快启动和慢斜坡调整，无电压突变，对光源电器有保护功能，能有效延长光源电器的使用寿命，配备RS232/485接口可实现远程监控；
缺点：前期投资大，配备容量要留有裕度，技术含量高，维修成本高；
结论：因为采用芯片技术、数字化控制、无触点，所以技术含量高，维修技术要求高，维修成本高。
二、城市照明节能的现实情况及节电率分析
目前，国内生产路灯节能器的厂家所提供的相关参数差距非常大，节电范围大致在20%－75%之间，光源增加的寿命在20%-500%之间。我认为节电20%-30%或者更多一点是切实可行的，至于光源增加的寿命，由于不同厂家生产的光源，各项参数对寿命的影响各不相同，因此增加的寿命也确实不易测试或计算。而节电75%，寿命增加500%也许从理论上讲是可行的，但在实际使用中不可能达到。
道路照明常用的高压钠灯，启动电压一般不宜低于198V，而上半夜因人多车流量较大，加上维修工作需要，因此上半夜一般不宜降压太大。如果降压太大，有些路灯可能启动不开或“一闪一灭”，那样不但不能增加光源的寿命，甚至还会降低光源的寿命。另外，路灯专用变压器的输出相电压一般为220－240V，个别能达到250V或更高一点，考虑到线路末端电压的降低，因此上半夜稳压在220V左右较好，这样既节省了电能又不影响正常的照明及维修。下半夜行人和车辆相对稀少，此时可以将电压再降低10%左右（根据实际情况当然可以再降低一点），这样可以适当增加光源的寿命，也可以节省电能，不过光源的光通量也会随之有所降低。由于一般道路照明采用的光源，电压﹑电流﹑寿命及光通量输出等参数均为非线性关系，而不同生产厂家的产品，这几者之间的曲线并不尽相同，因此很难直接计算出节省的电能﹑光源增加的寿命以及因降压而减少的光通量的输出。另外还有些厂家不仅随意夸大各项指标，竟然还提出利用电容补偿，降低电流来节省电能（实际上电容补偿仅仅降低一点线路损耗），这从理论上讲都是行不通的。因此在安装路灯节能器时，一定要进行现场测试，观察对路灯的影响，进而计算出节电率，同时要根据每台设备的价格计算出回报率，而不能根据厂家提供的参数盲目安装“节能器”。
当然，大多厂家的产品质量还是比较可靠的，提供的相关参数比较切实可行。以烟台市在2006年底安装的路灯节能器为例，共投资150万元，在同三高速等道路安装了44台路灯节能器，经过一年的运行，根据供电每月对安装路灯节能器的44台配电箱抄表所用的电度数,2006年和2007年全年用电比较，一年可节省用电178.8万度,按烟台的路灯电价0.7116元/度计算,可节约电费127.3万元，节电率达23.92%。按44台路灯节能器总投资150万元计算,需要1.18年的时间即可收回成本。
三、路灯节能产品的选用
在选用路灯节能器上不能盲目相信生产厂家提供的节电率等其他参数，因此在选用节能器时一定要进行现场测试。在做节能器的节电率测试时，应在同一台供电变压器下进行，避免因为供电变压器输出电压不同而造成误差，同时监控节能器各时间段的输出电压，观察对路灯亮度的影响，还要观察在节能器做输出电压切换的瞬间路灯有无“闪光”现象，进而测算出路灯节能器的节电率。选用时还要检测稳压指标，检测设定输出电压参数和实际输出电压的差值，差值越小越好。
另外，道路照明是公共设施，用来提升城市形象，丰富市民夜生活，为人民群众工作、生活提供方便，所以首先要考虑路灯质量可靠，故障率低，还要根据自己的技术力量选择便于维修的路灯节能器。
虽然路灯节能器的原理相同，控制方式差别很大，要根据实际情况选择适应自己的路灯节能器，例如能够在节电状态下发生故障直接转到旁路恢复供电。在控制芯片完全损坏的情况下，维修人员赶到现场后可以方便快捷的恢复供电。在使用时要把保证路灯正常工作放在首位，不要刻意去追求节电率。根据不同路段的不同情况设定各节电时间段和各时间段的输出电压，在保证不熄灯的情况下，重要的路段输出电压调的稍高一点，保证道路的照明亮度。相对不重要的路段可适当的降低一些输出电压，提高节能器的节电率。这样既保证道路照明需要，也实现节约电能的目的。所以，只要合理的选用和使用路灯节能器，用安装路灯节能器进行路灯的节能降耗的方案是可行的。通过一次性的投入，选择质量可靠价格合理的节能器，还是有一定经济效益的。
