目前我國(guó)公路隧道照明能耗嚴(yán)重，其主要原因在于照明系統(tǒng)超標(biāo)設(shè)計(jì)、照明控制方式落后、照明節(jié)能理念有誤、照明節(jié)能措施單一。以建設(shè)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”公路隧道為出發(fā)點(diǎn)，從宏觀層面分析公路隧道照明節(jié)能的五大環(huán)節(jié)，并從系統(tǒng)工程角度提出貫穿公路隧道照明節(jié)能各個(gè)環(huán)節(jié)的三大措施: 技術(shù)性、結(jié)構(gòu)性、管理性節(jié)能。工程實(shí)踐表明，公路隧道運(yùn)營(yíng)照明節(jié)能20% 以上的目標(biāo)是完全能夠?qū)崿F(xiàn)的，可產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益。 

 

　( 1) 照明系統(tǒng)分期實(shí)施。公路隧道照明系統(tǒng)必須根據(jù)近、遠(yuǎn)期交通量設(shè)計(jì)分期實(shí)施方案，做到統(tǒng)籌規(guī)劃、一次設(shè)計(jì)、分期實(shí)施。以單洞長(zhǎng)4km 的高速公路隧道為例，采用分期實(shí)施方案可較一次性實(shí)施方案節(jié)省初期投資約40%，近、遠(yuǎn)期運(yùn)營(yíng)照明可分別實(shí)現(xiàn)總體節(jié)能51%和25%，能夠極大程度地節(jié)約電能、保護(hù)環(huán)境。

 

　　2) 采用太陽(yáng)能和光纖照明技術(shù)

 

　　( 1) 太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)。目前，太陽(yáng)能交通安全設(shè)施在109 國(guó)道東方紅隧道中得到成功應(yīng)用;國(guó)內(nèi)最大的太陽(yáng)能公路隧道照明系統(tǒng)在河北承德市韓郭公路小梁東隧道投入使用; 吉林省建成全國(guó)首座公路隧道太陽(yáng)能智能LED 照明系統(tǒng); 福建金雞嶺隧道采用46KWP 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，與市電并網(wǎng)為照明系統(tǒng)供電，目前年發(fā)電量約50000KWh; 山東煙臺(tái)通世路隧道利用太陽(yáng)能照明( 如圖8 所示) ，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤120 多噸。

 

　　( 2) 太陽(yáng)能和風(fēng)能互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)。安徽六潛高速公路獅子尖隧道，首次采用太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電互補(bǔ)離網(wǎng)供電系統(tǒng)( 如圖9 所示) ，既節(jié)省了電能，又降低了發(fā)電設(shè)備配置和成本。

 

 

    　( 3) 太陽(yáng)能光纖照明技術(shù)。公路隧道照明節(jié)能技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是構(gòu)建以太陽(yáng)能光纖照明為代表的節(jié)能、高效、安全的綠色照明系統(tǒng)。在美國(guó)，連接薩姆勒( Sumner) 和卡拉罕( Callahan) 的隧道已設(shè)計(jì)并采用全新的太陽(yáng)能光纖照明系統(tǒng)( 如圖10所示) 。應(yīng)用光纖傳導(dǎo)太陽(yáng)光進(jìn)行隧道洞口加強(qiáng)段照明，可以實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)照明亮度與外界環(huán)境亮度同步變化，使得公路隧道更加安全、節(jié)能、環(huán)保。

 

　　3) 管理性節(jié)能

 

　　( 1) 通過(guò)加強(qiáng)維護(hù)管理實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)照明節(jié)能。如定期對(duì)照明燈具、控制設(shè)備進(jìn)行維護(hù)及清潔燈具等，以保證照明燈具0. 60 以上的維護(hù)系數(shù)，有效利用光通量。

 

 

 

　　2) 對(duì)達(dá)到額定使用壽命的光源電器進(jìn)行及時(shí)更換，以免其在超出額定壽命的低光通、高能耗情況下運(yùn)行，確保照明質(zhì)量，避免電能浪費(fèi)。

 

　　( 3) 制定科學(xué)合理的照明控制管理方案。應(yīng)根據(jù)公路隧道所在路段交通量發(fā)展趨勢(shì)、車輛實(shí)際運(yùn)行速度及天氣氣象特點(diǎn)，制定切實(shí)可行的照明系統(tǒng)節(jié)能控制模式，以指導(dǎo)運(yùn)營(yíng)照明管理。

 

　　5 公路隧道照明節(jié)能效益分析

 

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，每節(jié)約1 度( kWh) 電，就相應(yīng)節(jié)約0. 4kg 標(biāo)準(zhǔn)煤，同時(shí)減少排放0. 272kg 的碳粉塵、0. 997kgCO2、0. 03kgSO2、0. 015kg 氮氧化物[10]。以京港澳高速公路粵境北段隧道群為例，2008 年全年用電量為7166261 度，按實(shí)現(xiàn)總體節(jié)能20% 進(jìn)行粗略估算， 全年可節(jié)約用電1433252. 2 度， 節(jié)約573. 301t 標(biāo)準(zhǔn)煤， 減排389. 845t 碳粉塵、1428. 952tCO2、42. 998tSO2、21. 499t 氮氧化物。不僅經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀，生態(tài)、社會(huì)效益也極為明顯。6 結(jié)語(yǔ)

 

　　( 1) 目前國(guó)內(nèi)大量公路隧道照明能耗嚴(yán)重，其主要原因在于照明系統(tǒng)超標(biāo)設(shè)計(jì)、照明控制方式落后、照明節(jié)能理念有誤、照明節(jié)能措施單一。

 

　　( 2) 公路隧道照明節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，要全面實(shí)現(xiàn)公路隧道“按需照明”，就必須對(duì)公路隧道照明系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、招標(biāo)、施工及運(yùn)營(yíng)等五大環(huán)節(jié)統(tǒng)籌兼顧，確保節(jié)能理念深入各個(gè)環(huán)節(jié)并得到有效的貫徹實(shí)施。

 

　　( 3) 貫穿公路隧道照明節(jié)能各個(gè)環(huán)節(jié)的三大措施是技術(shù)性節(jié)能、結(jié)構(gòu)性節(jié)能和管理性節(jié)能。工程實(shí)踐表明，堅(jiān)持從應(yīng)用單一節(jié)能技術(shù)向綜合運(yùn)用各種節(jié)能技術(shù)轉(zhuǎn)變、從注重技術(shù)性節(jié)能向解決結(jié)構(gòu)性節(jié)能關(guān)鍵問(wèn)題轉(zhuǎn)變、從粗放式運(yùn)營(yíng)節(jié)能管理向精細(xì)化運(yùn)營(yíng)節(jié)能管理轉(zhuǎn)變的思路觀念，公路隧道運(yùn)營(yíng)照明節(jié)能20%以上的目標(biāo)是完全可以實(shí)現(xiàn)的。

 

　　( 4) 公路隧道照明節(jié)能經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)效益顯著，相關(guān)行政機(jī)構(gòu)、運(yùn)營(yíng)公司、科研院所和社會(huì)團(tuán)體應(yīng)繼續(xù)加大科技投入、不斷推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，努力建設(shè)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”公路隧道。