道路照明节电节能研究论文

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七十年代的世界性能源危机中，日本大藏省曾要求在工厂、办公室和道路上进行间隔点灯的试验，结果导致生产率和办公效率降低以及治安、道路交通事故的大幅上升，不到一年时间就在一片反对声中全部放弃了。显然，这种消极的节电是不可取的。

“在保证照明效果下点着灯节电”，这样的概念才是科学的，合理的，这是发达国家道路照明系统的设计思想之一。

一、我国路灯照明现状

据调查，我国小型城市在夜晚9点后，大中城市在午夜12点后，道路上几乎空无一人，即便是北京、上海、广州这样的繁华都市，凌晨2点以后，道路上也已罕见行人、车辆。从这一时段直至清晨6点路灯熄灭，在低交通流量的道路上仍然保持较高照度显然没有必要。城市公共照明在我国照明耗电中占30％的比例，约439亿kWh，以平均电价0．65元／kWh计算，一年开支285亿元。在市政开支极度紧张的今天，国内绝大部分的城市和地区几乎不约而同地采用了日本等国家在七十年代就抛弃了的路灯隔盏关灯的省钱方法，其中的弊病不言而喻——不仅导致了路面照度分布不均，给治安及交通安全埋下了隐患，而且不能避免后半夜电网电压的升高对路灯寿命的减损，因此不能称做是真正意义上的节能。当发达国家在讨论什么是“恰到好处的照度水平”的今天，我们这种控制方法就太落后了。

九十年代以来，夜景照明建设成为都市市政设施建设的一个重要环节，各地也取得了相应的成绩，但是市政开支普遍紧张与增设夜景照明形成了很大的矛盾c以沿海某开放城市为例，大批路灯在安装后迫于财政紧张的压力，支付不起沉重的照明电费开支，又不得不关掉近一半的灯，结果近年新装的部分路灯形同摆设，造成变相浪费c

如何让路灯亮起来，让城市亮起来，亮得更科学，亮得省电省钱?答案是：采用智能光源降压一稳压一调光技术。

二、智能光源降压一稳压一调光技术

1．什么是智能光源降压一稳压一调光技术智能光源降压一稳压一调光技术是国际上流行的全数字智能路灯节能控制技术。它充分考虑了城市道路照明的实际状况，依据人体工程学中的视觉理论，采用现代控制论中的最优控制方法，实现了对路灯电压及照度的动态智能化管理，即TPo管理(TIME／PLACE／0CCASl0N)。此项技术的基本思路就是：在繁忙的时段，控制路灯保持较强的照度，接近午夜时分，开始自动调光，在后半夜车稀人少时，则控制路灯保持较低照度的照明(类似房灯的调光器，可以随需要而任意调光)。它的主要优点就是在调光的同时也大幅降低了电耗，节约有功电耗达30％以上。房灯调光已流行多年，主要是因为室内灯功率小，容易实现。而道路照明则完全不同：首先，灯泡功率大，不易控制；其次，使用环境恶劣，九十年代，电力电子元件技术有了突飞猛进的发展，调光技术有了可靠的质量保障，通过一些地区的规模应用，其完美的调光效果和节电功能得到了一致认同，在德国，美国这些耗电大国，此类技术也得到了政府的大力扶持和推广‘：智能光源降压一稳压一调光技术的控制过程是：通过测取城市道路车辆及行人的“时间一车辆(人)”统计规律，获取相应的照度调整率，依此来设计计算机的控制程序，根据照度调整率，从某一时刻开始，平滑地对路灯输入电压进行动态调整，使路灯输入电功率与实际照度要求达到最佳匹配，不仅节约了电能，而且稳定了电压，延长了路灯的使用寿命，达到了双重意义上的节能。

2．开灯比关灯更省钱前面提到的关灯节能方法是以牺牲城市照明和诱发犯罪率以及交通事故上升为代价的，而智能光源降压一稳压一调光技术所达到的节电率高于30％，由此而言，采用智能光源降压一稳压一调光技术，开灯比关灯更省钱。

3．算一笔看不见的帐

我国现有的路灯70％以上使用的都是高压钠灯，其设计寿命为24000小时(5年)。但是由于我国城市电网技术落后，造成线路的电压波动大大超过国际标准，许多地区的波动甚至超过额定电压的左右15％，特别是在后半夜，由于电负荷减少使得电网电压有时接近245V，致使路灯灯泡的实际使用寿命平均不到一年。现在，可以算这样一笔帐：以沿海开放城市为例，路灯每年需要更换一次灯泡，更换一只灯泡所需费用(含镇流器损耗、人工、车辆等)为120元，该市共有两万多只常开的路灯，则每年仅更换路灯灯泡的费用就高达两百多万元人民币，如果采用了智能光源降压一稳压一调光技术，路灯灯泡的使用寿命可延长一倍，仅此一项，一年就可节约开支两百多万元，加上节电30％，一年可节约七百多万元电费，两项相加就有近千万元之巨。如果450万元作为先期投入，半年内所节约的费用即可回收，逐年节约的资金可以重新投入市政建设。

据1999年全国道路照明专业委员会第九届年会上得到的不完全统计数字，目前国内所有城市道路照明的总灯数约300万只(套)，工矿企业、车站、机场、码头、高速公路照明等非市政照明灯具约100万只(套)，总数400多万只，并且每年递增10％以上。如果及时采用此项技术，仅从节约电费、降低灯泡损耗和人工开支三项来计算，五年时间可为国家节约近100亿元人民币，可以少建三座装机120万kW的火电站，同时节约了大批的原煤。

对于全国的总耗电量而言，道路照明只占一个小小的百分数，也正因如此，它才有可能成为推动节能运动的一个突破口。从道路照明着手，花两三年时间摸索出一套符合中国国情的商业化运作模式，然后在全国各行各业全面推广。当然，这需要政府下大决心、花大力气去进行推动。

4．智能光源降压一稳压一调光技术的推广亟待政府的行政支持

路灯节能无疑会给各地的市政开支节省大量资金，然而对路灯管理部门而言，他们的日常开支和经常性的维护费用是和路灯电耗及安装数量成正比的，电耗越多，下年度的费用就同比增长，也可以这样说，越是节约用电，对基层下年度的费用预算就越少，因此，路灯管理部门对节电工程大多持消极态度。这一现象反映出节能政策在具体操作中和现行体制及利益分配机制不相匹配，目前各地所执行的政策实际上是在鼓励浪费!国家整体的长远利益和部门短期利益之间存在着很大的矛盾。这一状况对节能工作的深入开展产生了相当大的阻力。

三、我国节能工作的阻力

1．部门之间的问题

在国内，主管节能工作的行政主管部门是各地经委和节电办公室，而路灯部门隶属建设部门，经委只有协调功能而不能跨行业进行行政干预，因此，经委在这个领域中起不了什么作用，而建设部门在经济环境好的时候大手花钱，节电似乎无关紧要，到了当前经济紧缩时，又拿不出钱去改造。

2．上下级之间的问题

全国的路灯部门仍然是执行计划经济的运行方式，建多少条路，装多少盏灯，是建委和计委及财政的事，路灯部门只负责维护，节电效益体现不到他们身上，所以他们对节能并不感兴趣。而主管部门对实际运行缺乏了解，对节能就更是门外汉，因此，一个项目就会在部门之间踢来踢去。

3．缺乏资金

现接段，建设资金尤其是市政资金极端紧张，拿不出启动资金，而市场上又没有融资租赁的资金可利用，再加上相应的法规、制度不健全，没有人敢向节能领域大力投资，使得路灯节能推广异常困难。

4．缺少规模

前些年，大量中小企业生产的质量不过关甚至假冒伪劣的产品给人们留下了恶劣印象，使人们对节电产品产生怀疑甚至是排斥。

5．节能思想不正确

由于多年来计划经济造成的“吃皇粮”思想作怪，认为路灯和电都是国家的，节不节电与自己无关，大不了欠电费，反正供电部门也是国家的，或者再严重一点就索性把灯关了，既省电又省事。

上述这些问题集中反映了路灯节能工作中所遇到的困难，不排除这些困难，大规模推广节电产品就无从谈起。这里面，主管部门的思想转变和打破部门之间的制约至为关键。如何解决好这些问题，吉林市的处理方法为我们提供了一个很好的启示：由主管城建的副市长挂帅，协调建委、市财政和路灯处等部门，定具体的实施细则。在政策上予以扶持——首先由市财政列支节能设备的先期投人，设备投人使用后，从第一年节电效益中返还，从第二年开始，每年节余部分投入到路灯再建设的工程中，同时，路灯部门的维护费用不因电费减少而缩减，既推广了节能工作，又保障了基层的利益。

四、对节能工作的看法和建议

全国开发、生产节能产品的企业，大部分是小企业和一些大专院校的科研机构。为什么有实力的机构不愿介入呢?节能产品利润小、推广难，因此大型企业不愿涉足，投入不足致使我国节能产品在国际上处于相对落后状况。为什么国家大力提倡节能十几年了，而节能工作却一直推而不广呢?前面提到的政策不配套是一个重要原因，还有一个原因就是由于投入不够，使得许多产品还仅仅是实验室产品时就匆匆上市，结果远远不能适应各种复杂的实际运行工况。产品质量不过硬，也就是造成人们常说的节电不节钱的情况发生的重要原因。节能产品的市场推广，是一个耗力、耗时、耗钱的系统工程，没有大的资本做后盾，市场很难打开，很多好的产品也就半途天折了。如何尽快扭转这一被动局面，我们有一个初步的设想：首先由国家经贸委、科委、机械工业局牵头，由国家投资建立一个国家级节能实验室(包括相应的中试基地)，主要对申报的各类节能产品进行理论评估，对通过评估的产品进行中试和批量规模应用，筛选出真正有推广价值的产品。据我们调查，许多中小企业仅凭个人发明做一些基本设计或原型机，他们根本无法也无力承担产品商品化的过程和批量试验的投人，批量试验是产品投入市场前一个至关重要的环节，个人买不起各种工业设备，企业又不愿用生产设备去为别人做实验，因此许多节能产品的开发者只好望而却步了。

从八十年代末开始，国家也曾推荐过各种节能产品，但是许多产品是凭各种文件一级一级上报，中间存在很多虚假成分，造成许多国家推荐的节能产品质量不好或节能效果不佳等不良影响。如果有了国家级实验室和专家论证组，建立起一个规范的行业标准，这一问题便迎刃而解了。同时，由国家经贸委发起，包括金融机构、企业和个人成立中国能源节约基金(金额5。10亿元)，由专业投资银行和技术专家负责运作，形式上采用国际通行的融资租赁方式，销售、推广各类节能产品。这项基金既具有某种政府权威，又具备严格的商业机制，对操作的产品均采用租赁一分期付款方式，加上商业还款保险等商业因素介入，基金的资本安全有了保障。两个机构协同运作，会使困扰中国节能产品推广多年的难题一一化解，同时也会促进大批的国产节能产品走出实验室，走出国门。照明电耗虽然只占全国总电耗的10％—20％，道路照明所占比例更小，但是，从节能技术推广的角度来看，它可能成为整个节能工作的突破口。

第一，整个路灯行业总体份额较小，容易操作。据初步计算，用三年时间将全国现有路灯系统进行改造，总体投入不过6—7亿元。如果能采用政府、社会齐动手的战略，不会给国家造成财政负担。

第二，国家主管节能工作的国家经贸委和主管道路建设的建设部应尽快制定相关的配套政策。据查，道路照明的设计规范基本上没有涉及节能，所谓‘‘间隔关灯’’方法不过是各地在遇到电费问题时所采取的“不约而同”的手段而已。而目前采用的设计规范基本上是八十年代制定的，许多内容甚至照搬国外六、七十年代的标准，早已不能适应当前的实际状况，应尽快修订并将节能内容列入其中。

第三，路灯管理行业隶属各级政府，因此，加强政策引导和必要的行政干涉是必需的。这个行业由于“吃皇粮”的关系，基层对节能的必要性没有切肤蹦的压力，因此有必要自上而下的进行行政干预和政策引，以推动行业节能工作的全面展开，建议从今年的节能活动周开始全面推广。由于整个行业盘子较小，易操作，因而容易取得阶段性成果。

通过努力，在路灯行业节能工作中总结出经验和相配套的政策，为未来在工业领域全面推广节能技术探索切实可行的操作方法。避免重蹈过去国营企业一谈节能改造，马上就伸手要钱，没钱就不干的覆辙，使得节能成为企业的自觉行为，形成运用社会资源、市场行为来运作的概念。这样，节能就会从政府号召变成每个企业和每个人的自觉行为。