進(jìn)年來,我國的市政建設(shè)取得了飛速的發(fā)展,道路照明質(zhì)量不斷提高,高強(qiáng)度氣體放電燈被廣泛使用,對改善我國的投資環(huán)境,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,方便群眾生活,美化城市和作為一個(gè)外向型現(xiàn)代化城市的建設(shè)起了很大作用。但是伴隨而來的是能耗的大幅度提高,特別是近年來能源價(jià)格大幅度提升,使電力耗費(fèi)成為負(fù)擔(dān),因此,有必要加強(qiáng)技術(shù)改進(jìn),以期減緩能耗上升的趨勢。在全球都在提倡綠色照明的時(shí)代,路燈的節(jié)能必然成為一種趨勢。
為了進(jìn)一步落實(shí)和貫徹執(zhí)行中華人民共和國建設(shè)部研究制定的《“十一五”城市綠色照明工程規(guī)劃綱要》在城市照明行業(yè)大力推進(jìn)綠色照明工程,道路照明的設(shè)計(jì)是城市照明節(jié)能的關(guān)鍵,我國照明界早已認(rèn)識到節(jié)能的重要性,并開始提倡綠色照明。
2003年,我院對市內(nèi)世行貸款項(xiàng)目——中華大街、體育大街、槐南路等主要道路照明項(xiàng)目采用了ILUEST智能照明調(diào)控裝置的設(shè)計(jì),節(jié)能效果顯著,達(dá)20%以上。但有一個(gè)缺點(diǎn),成本投資太大,需3-4年才能收回成本,在國家大力推廣照明節(jié)能的良好形勢下,節(jié)能產(chǎn)品的研發(fā)與應(yīng)用如雨后春筍般,層出不窮的應(yīng)用于全國各大城市。
但對照明光源的節(jié)能采用何種方式、節(jié)能的經(jīng)濟(jì)效益有多少、是否有使用和推廣的價(jià)值,目前尚未得到論證,也未得到同行的認(rèn)可,因此至今未得到普及應(yīng)用。本文以數(shù)據(jù)事實(shí)為依據(jù),通過科學(xué)的計(jì)算,介紹兩種照明光源節(jié)能的方法,論述在滿足交通安全的前提下,節(jié)能定量分析及推廣使用的可行性和重要性。
一、智能化節(jié)能型路燈箱式變電站
?。ㄒ唬⒐?jié)電原理及產(chǎn)品主要優(yōu)點(diǎn)
產(chǎn)品節(jié)電原理:智能路燈節(jié)能裝置中配備獨(dú)特的微電腦控制程序,采用了動(dòng)態(tài)優(yōu)化的智能控制技術(shù),用以調(diào)整動(dòng)態(tài)變化中的系統(tǒng)用電參數(shù),并對其進(jìn)行優(yōu)化處理,保障用電系統(tǒng)始終工作于最佳狀態(tài)的同時(shí)達(dá)到最佳的節(jié)電效果。
此路燈節(jié)能裝置為人機(jī)界面,調(diào)節(jié)方式靈活;不產(chǎn)生高次諧波,輸出端始終是完整的正弦波,對電網(wǎng)無污染,對用戶的有線信號、無線信號均無任何干擾,不會對電網(wǎng)產(chǎn)生污染,屬于環(huán)保型的智能節(jié)電產(chǎn)品;能耗小、使用壽命長,提高設(shè)備運(yùn)行效率,減少多余電費(fèi)支出;相對成本低,回收成本周期短,一般不超過1.5年,特別適于新建線路中;能實(shí)時(shí)監(jiān)測,同時(shí)對輸入、輸出電流、電壓和功率等參數(shù)提供動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、故障診斷和自動(dòng)保護(hù),穩(wěn)定工作電壓,設(shè)備運(yùn)行更穩(wěn)定可靠;節(jié)電效果顯著,可達(dá)25%--60%針對電網(wǎng)電壓偏高和波動(dòng)等現(xiàn)象,調(diào)控裝置可根據(jù)用戶現(xiàn)場實(shí)際需求,實(shí)時(shí)在線調(diào)控輸出最佳照明工作電壓,并將其穩(wěn)定在±2.5%以內(nèi),有效提高電力質(zhì)量,從而達(dá)到穩(wěn)定最佳工作電壓的目的。
根據(jù)用戶實(shí)際的照明需求,調(diào)控裝置還可通過程序進(jìn)行多時(shí)段節(jié)能電壓設(shè)置,從而滿足用戶不同光源、不同時(shí)間的需求,實(shí)現(xiàn)最佳照明狀態(tài)和最大節(jié)電率。
能夠?qū)崟r(shí)穩(wěn)壓、控壓,路燈后半夜的供電電壓會達(dá)到250V,智能調(diào)控裝置高穩(wěn)定的最佳照明電壓,能夠延長電光源壽命,減少照明運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用。
實(shí)現(xiàn)智能照明調(diào)控。為了滿足不同用戶對照明燈具控制的需要,有多種模式可供選擇,如:端子控制節(jié)能動(dòng)行模式;時(shí)間控制節(jié)能運(yùn)行模式;通訊控制節(jié)能運(yùn)行模式。可按現(xiàn)場實(shí)際情況,通過天文鐘、智能探頭或內(nèi)部編程、遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)遙控,實(shí)現(xiàn)時(shí)控、光控、程控等多種智能化控制。并可根據(jù)不同時(shí)段、不同燈具、不同亮度要求。
調(diào)控裝置采用手動(dòng)和自動(dòng)雙旁路系統(tǒng),以保證照明設(shè)備不斷電,正常安全運(yùn)行;串行通信遙測、遙信、遙感、遙控等功能,并可與上位機(jī)組網(wǎng),執(zhí)行調(diào)度指令,實(shí)現(xiàn)中心系統(tǒng)控制。
安裝調(diào)試簡便,不改變原接線模式,免維護(hù),無需設(shè)專人管理,降低維護(hù)費(fèi)用,減少維護(hù)工作量。
(二)、產(chǎn)品節(jié)能及效益分析
以400W的高壓鈉燈為例,當(dāng)電壓從242伏降到154伏時(shí)輸入功率變化如下:
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分檔
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1
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2
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3
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4
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5
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6
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7
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電壓(V)
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242
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220
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216
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212
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201
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192
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154
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輸入功率(W)
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544
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450
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433
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417
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375
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342
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220
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例:鄭開大道,道路寬42m,10車道,12m高路燈,35m間距交錯(cuò)布置,后半夜電壓從采用節(jié)能前240V變至采用節(jié)能后196V。
后半夜未采用節(jié)能時(shí)電壓為242V時(shí)現(xiàn)場測量路面平均照明Eav=35lx,后半夜采用節(jié)能措施后電壓為192V時(shí),現(xiàn)場測量路面平均照度Eav=25lx。
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圖一 后半夜采取節(jié)能措施前后所測照度值
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假設(shè)鄭開大道一臺160KVA路燈箱變,所供路燈512盞,每盞400W、原方案用電量按平均每天11小時(shí)(前半夜4小時(shí)、后半夜7小時(shí))計(jì)算:
前半夜 電壓為220V:512×0.45(KW)×4(h)=922KWh
后半夜 電壓為242V:512×0.544(KW)×7(h)=1950KWh
年用電量為2871×365=1048023 KWh,按0.5元/KWh計(jì)算,電費(fèi)為52.4萬。
采用智能化節(jié)能型箱式變后每天用電量:
1、前半夜 電壓為220V:512×0.45(KW)×4(h)=922KWh
2、后半夜 電壓為192V:512×0.342(KW)×7(h)=1226KWh
年用電量為2148×365=784020KWh,按0.5元/KWh計(jì)算,電費(fèi)為39.2萬。一年節(jié)約電費(fèi)13.2萬,節(jié)電率為25%以上。
一臺160KVA普通箱變約13萬的話,一臺160KVA節(jié)能型箱式變約21萬元,利用節(jié)約的電費(fèi),半年就能收回成本。
(三)、結(jié)論
由上述計(jì)算可見,采用智能化節(jié)能型箱式變,使用壽命為15年的話,例如石家莊市每年用于道路照明的電費(fèi)為1800萬元,假設(shè)采用此節(jié)能方式,除半年用于回收資金外,本市路燈行業(yè)每年可為國家節(jié)省約450萬元。智能化節(jié)能型路燈箱式變電站,是一種最新的環(huán)保型節(jié)能裝置,不但節(jié)電率高,而且還可延長光源的使用壽命,每年將為國家節(jié)省一筆很大的費(fèi)用,其經(jīng)濟(jì)效益是非??捎^的。






