中國道路照明節(jié)能大有可為

中國道路照明節(jié)能大有可為

節(jié)能是指加強能源使用的管理，采取技術可行、經濟合理、環(huán)境保護等措施，減少能源生產和消費的損失和浪費，使能源有效、合理地用于環(huán)境和社會。綠色照明就是通過使用高效節(jié)能電光源、高效照明燈具和照明控制設備等照明節(jié)能新技術產品,達到降低照明負荷安裝功率,節(jié)約照明用電,從而減少對環(huán)境的污染,保護生態(tài)平衡的一項復雜的系統(tǒng)工程。全面落實《中華人民共和國節(jié)約能源法》,大力推行“中國綠色照明工程”,提高能源利用率,建立優(yōu)質、高效、經濟、舒適、安全的燈光環(huán)境,是發(fā)展經濟和環(huán)境保護迫切、急需解決的首要問題。1燈光和燈光燈盞總能耗根據1999年4月份在南京召開的全國道路照明年會得到的數字,全國城鄉(xiāng)道路照明(不含企業(yè)、港口、機場、高速公路、跨省公路等)總燈具數量為300萬只,加上港口、公路等項目總計約400余萬只,近年來由于燈光建設力度加大,燈具和光源總數有大幅增加的趨勢,沿海省份增幅約為12%～15%,到2002年,全國路燈和燈光燈盞總數將超過1200萬只。以市場用量最大的250W高壓鈉燈做計算基礎,每只鈉燈的年耗電費為:250W×1.15(電感鎮(zhèn)流器的電耗)×11.5小時÷1000×365天×0.7元/kWh=845元,節(jié)能率以25%計算,每只燈泡每年節(jié)省電費:845×25%=211.2元,1200萬只燈采用節(jié)能措施,年節(jié)電費為25億元?？梢?節(jié)能可以大大減少開支,減緩我國電力不足的矛盾,還可以減輕發(fā)電廠對環(huán)境的污染,因此,燈光的節(jié)能工作大有可為。2因用電低而產生的能耗首先,道路照明的主要目的是使車輛、行人安全出行,戶外燈光的主要目的是美化城市夜景,讓市民有一個和諧溫馨的休閑氛圍,在晚上12:00后人流、車流已明顯減少,此時正是用電低谷,電網電壓升高,燈泡比上半夜更亮,因此,此時段的燈光利用率相當低,如未采取相應措施,將會浪費較多的能源。其次,道路照明直接接用市電電網,據測試,各供電點變壓器的輸出電壓遠大于額定電壓220V,有的高達250V以上,使輸出功率大大增加。再次,由于燈具、光源等的選用不恰當,消耗同樣多的電能所產生的光效明顯降低,電纜的材質和大小直接影響供電線路的損耗大小。最后,目前使用的主要是電感式鎮(zhèn)流器,由于沒有足夠重視無功補償,無功功率明顯增多。3燈對水質的要求3.1在確保功能和效果的前提下,合理調整亮燈數量和時間,道路照明應全面推廣半夜燈,主次干道實行雙回路供電,分全夜燈回路和半夜燈回路,無條件提供專門半夜燈回路的可采用單相半夜供電,但應保持三相平衡;支路、工業(yè)區(qū)和生活區(qū)路、路幅較窄的街道采用半夜單邊亮燈方式。城市燈光一般只在市民戶外活動較多的時段開啟。3.2選用發(fā)光效率高的光源。光源的節(jié)能主要取決于它的發(fā)光效率,但光源的選用不能單純從光效出發(fā),應根據其它性能如顯色指數、使用壽命、啟動特性等綜合考慮,合理運用。選擇光源的原則有:(1)盡量減少白熾燈的使用量;(2)推廣使用細管徑熒光燈和緊湊型熒光燈;(3)逐步減少高壓汞燈的使用量,特別是不應隨意使用自鎮(zhèn)流高壓汞燈;(4)積極推廣高壓鈉燈、金屬鹵化物燈和節(jié)能燈。3.3選用優(yōu)質高效的燈具。燈具性能對節(jié)能至關重要,主要是燈具的效率和配光的作用。燈具效率是在規(guī)定條件下照明燈具發(fā)射的光通φL與燈具內的全部光源在燈具外點燃時發(fā)射的額定總光通φS之比,用“η”表示,即η=φL/φS,一般來說,η同燈罩材料的反射比與透射比成正比,敞開式燈具的效率取決于燈具開口面積S0與反射面積S的比值及反射罩的形狀。為了盡量減少燈光在燈具內的損失,S0/S愈大愈好。反射罩的形狀主要造成燈光在燈罩內多次反射,因此,選擇燈具應考慮以下幾個方面:(1)應有較高的利用系數;(2)合理選擇燈具的配光;(3)優(yōu)先選用塊板式燈具;(4)盡量選擇不帶附件的燈具;(5)盡量選用具有高保持率的燈具。3.4對所有變壓器輸出電壓進行檢測、調檔,使輸出電壓為額定值,若無法調低,可采用省電機進行降壓節(jié)能。經測試,省電機的省電率在11%～23%。3.5對電路進行無功補償,可采用單燈補償和集中補償兩種方式。單燈補償就是在每盞燈上并聯(lián)一個電容量適當的電容器進行補償,既減少照明電路的無功功率,也能降低低壓照明線路上的電能損耗和電壓損耗,同時,因為線路電流降低,可選用較小截面的導線。單燈補償的經驗值:250W、400W高壓鈉燈補償電容器電容值分別為30UF、50UF。集中補償是將電容器集中裝在配電裝置中,其優(yōu)點是安裝簡單,運行可靠,利用率高,缺點是不能減少低壓線路上的電壓損耗和電能損耗,只能對電網起無功補償作用,另外,必須加裝放電設備。3.6推廣使用電子鎮(zhèn)流器。電子鎮(zhèn)流器是交流—直流—交流變換器,將50Hz交流電經整流濾波后變?yōu)榉€(wěn)定直流,再將直流變換成高頻電流作為燈電流。由于氣體放電燈具有負伏安特性,而在高頻狀態(tài)下變?yōu)檎蔡匦?使燈泡能正常啟動。與電感式鎮(zhèn)流器比較,具有如下優(yōu)點:電感式鎮(zhèn)流器自身能耗為燈泡的10%～15%,電子鎮(zhèn)流器本身能耗極低,并且有恒功率輸出的特點。3.7保證變壓器三相用電基本平衡。假如三相電流不平衡,將增大線路損耗。假定三相平衡時每相電流為I,導線電阻為R,則線損為W1=3I2R,若三相電流不平衡,分別為I,1.5I,0.5I,則W2=I2R+(1.5I)2R+(0.5I)2R=3.5I2R,顯然線損增加。3.8減少供電線路上的損耗。按公式S=I/In[式中S為電纜截面積(mm2),I為路燈負荷電流(A),In為經濟電流密度(A/mm2)]選擇電纜截面,使電阻為合理值,從而減小線損。3.9選用高科技節(jié)能產品,如省電機、可調壓的電子鎮(zhèn)流器、微電腦路燈節(jié)電儀、單燈電源控制器等。4通、美、省電產品我國目前市場已有的節(jié)能產品比較多,大致分為四類:省電機、電子鎮(zhèn)流器、微電腦路燈節(jié)電儀、無功補償器,下面分別介紹如下:(1)省電機:采用國外電磁平衡技術,其內部結構是由一個串聯(lián)電抗器和一個并聯(lián)自耦固定式調壓變壓器連在一起并固定在一個三柱式鐵芯上,同時,裝置內部附有消減電力網傳送來的高次諧波分量(主要是3、5、7次)的阻波或陷波回路,由于勵磁線圈所產生的磁通是由各相勵磁線圈所產生的磁通交匯在同一個三柱鐵芯上,使得三相鐵芯柱上的磁勢得到平衡,在數量上大致相等,因而輸出端的電壓也得到了平衡,數量上也大致相等,且穩(wěn)定在所設定的工作點電壓上。該類產品主要是用來降低輸出電壓到220V,節(jié)省因電壓過高而省電。除省電外,有利于減小電網噪聲,延長用電器和燈泡壽命,對功率因素也略有改善,此類產品最大的優(yōu)點是壽命較長,安裝方便且穩(wěn)定可靠,經測試其省電率在11.3%～23.3%之間。(2)電子鎮(zhèn)流器:用其替代電感式鎮(zhèn)流器,可以明顯地減小工作電流,例如,250W鈉燈電感鐵芯鎮(zhèn)流器工作電流為2.5A,而250W鈉燈電子鎮(zhèn)流器工作電流為1.3A左右,大大節(jié)省了電能,且電子鎮(zhèn)流器啟動性能好,功率因數高。但該產品至今未得到普及的原因主要是自身溫升使電子元器件性能不穩(wěn)定,且壽命不長。各廠家正在不斷改進中。(3)微電腦路燈節(jié)電