隨著我國城市的發展、經濟的繁榮、社會的進步和人們提高生活水平及環境質量的要求，城市道路照明和城市的夜景照明已經成為城市規劃、建設和管理中的一項重要工作。城市道路照明是方便城市居民必備的生活條件，而城市的夜景照明是再塑和美化城市形象、鼓舞民心、振奮精神的一項非常有意義的工作。近幾年來，全國許多大小城市、甚至一些中小城市的各級領導，都格外重視道路照明和夜景照明工作。
一、城市道路照明和城市夜景照明
在建設和發展城市道路照明和城市夜景照明的同時，隨之而來的就是要支付較高的照明綜合費用（電費和維修、維護費）。而為了降低道路照明的綜合費用，許多城市所采取的節約方式多為傳統的節能方式—關斷部分照明燈，如“半夜燈”和“斑馬燈”。
城市道路照明所采取的“半夜燈”和“斑馬燈”是不科學的，這是由于該種節能方式不但給夜間的行人和車輛造成不便和安全隱患，同時也會給城市的治安帶來隱患。隨著當今經濟、科技的發展，應當采取和利用科技手段，科學的節約能源、解決問題，降低城市道路照明的綜合費用，逐步取消城市道路照明的“半夜燈”和“斑馬燈”現象，營造城市人生活的現代化環境和經濟繁榮景象。
二、綠色照明工程
在推進城市亮化工程的同時，充分的利用和節約能耗也越來越得到各級政府的廣泛重視。采用先進技術和科技手段，分時間段對道路照明系統電壓的調整、控制，用智能化的控制方式達到節約道路照明綜合費用的目的（電費和維修費用），與城市的亮麗工程并不矛盾，相反還可將節約的大筆資金再投入其他的城市建設及城市亮化工程項目中去。
早在90年代初，發達國家就已經廣泛的使用了智能照明調控系統，來降低城市照明的費用支出。國家發改委、建設部、國家質量技術監督局已在2000年下發了223號文件《關于進一步推進"中國綠色照明工程"的意見》的通知，提出推廣節能、高效的照明燈具和智能照明調控系統，深入開展綠色照明節能工作。
三、城市的道路照明現狀
據調查，各城市道路照明的平均時間為11.5小時，而晚22點后，道路上車少人稀，即便是繁華街道，午夜24點至清晨6點，道路上也已罕見行人和車輛，而在低交通流量的道路上仍然保持原照明的亮度，不能按需調控，顯然是白白的耗費資金。
四、智能照明調控技術
智能照明調控技術是采用當今國際上流行的電腦智能控制路燈節能技術, 不同于國內目前一般的可控硅斬波和自耦降壓的技術。它充分考慮了城市道路照明的實際狀況，依據人體工程學中的視覺理論，采用現代控制論中的最優控制方法，實現了對路燈電壓及照度的動態智能化管理，即TPO管理(TIME時間／PLACE地點／OCCASION場合)。此項技術的基本思路就是：在繁忙的時段，控制路燈保持原設計的照度，接近午夜時分，道路上人少車稀時，開始自動調整電壓，通過對用電電壓的智能控制，減少后半夜因城市整體的用電減少所引起的電壓偏高而造成的大量電能浪費。它的主要優點就是：在調整電壓的同時大幅降低了電耗，節約有功電耗達30%以上，也就是說；能節約電費達30%。
再則，現有的道路照明的路燈大多使用的是高壓鈉燈，其設計壽命為20000小時(4~5年)。但是由于許多地區的電網波動嚴重，有些甚至超過額定電壓的15%，特別是在后半夜，由于電負荷減少使得電網電壓有時接近237V—245V，致使路燈燈泡的實際使用壽命大大縮短，一般為1~1.5年。更換燈具勞動工作量大，而且易發生危險和工傷事件，造成維護費用居高不下。
在德國，美國這些耗電大國，此類技術也得到了政府的大力扶持和推廣，智能照明調控技術的控制過程是：通過測取城市道路車輛及行人的“時間—車輛(人)”統計規律，獲取相應的照度調整率，依此來設計計算機的控制程序，根據照度調整率，從某一時刻開始，平滑地對路燈輸入電壓進行動態調整，使路燈輸入電功率與實際照度要求達到最佳匹配，不僅節約了電能，而且穩定了電壓，延長了路燈的使用壽命，達到了雙重意義上的節能。
五、經濟效益可行性分析
為更加具體的闡述各種照明節能方式的優、缺點，以及實際產生的經濟效益。我們在北京的城市道路中,選擇一條已經采用了一臺容量為60KVA的智能照明節能裝置的路段，進行全面的實事求是的分析,目的就是為了向廣大用戶宣傳和推廣此項先進的道路照明節能技術,并且使用戶在此項技術中長期得到收益。
該路段總負荷為40KW，按全年路燈照明時間計算，平均每天為11.5小時。而該路段照明系統的電壓高于額定電壓的10%之多（電工學原理：電壓升高10%，功率升高21%）。該路段的電費為0.6元/度，而道路照明的維修費是總電費的30%,因此只此一條40KW的路段，管理處全年就要支付不低于158464元照明綜合費用。
計算方式：
電 費 40kW×11.5小時×1.21×365天=203159kW×0.6元=121895.4元
維 修 費 121895.4×30%=36568.6元
綜合費用 121895.4元+36568.6元=158464元
該路段的管理處為了減低道路照明的綜合費用，也曾經考慮了幾種節能方案，其中包括傳統的“半夜燈”方式、“斑馬燈”方式和安裝智能照明調控裝置的方式，而用戶通過計算和對城市道路的綜合考慮，最后采用了安裝智能照明調控裝置這一科學的方式，一次性投入，長期收益。
各種節能方式的節能比率的分析：
1、“半夜燈”方式：
前半夜照明時間為6小時，后半夜關燈，節約綜合費用比率為47%。
計算方式：
電 費 40kW×6小時×1.21×365天=105996×0.6元=63597.6元
維 修 費 63597.6元×30%=19079.28元
綜合費用 63597.6元+19079.28元=82676.88元
與采用此節能方案所節約綜合費用比率：
158464元-82676.88元÷158464元×100%=47%
此方法雖然節電率達到47%，但這會造成后半夜整條道路漆黑一片，非常不利于城市形象、交通安全和社會治安。
2、“斑馬燈”方式：
也就是隔一個亮一個燈。全夜“斑馬燈”方式，節約綜合費用比率為50%，后半夜“斑馬燈”方式，節約綜合費用比率為26%。
計算方式：
電 費 (40kW×6小時×1.21×365天)+(40kW×5.5小時×1.21÷2×365天)
=154577.5×0.6元=92746.5元
維 修 費 92746.5×30%=27823.95元
綜合費用 92746.5元+27823.95元=120570.45元
與采用此節能方案所節約綜合費用比率：
158464元-120570.45元÷158464元×100%=23%
采用這種方法，雖然也有一定的節電率，但這不僅導致了路面照度分布不均，給治安及交通安全埋下了隱患，而且不能避免后半夜電網電壓的升高對路燈壽命的減損，因此不能稱作是真正意義上的節能。
3、采用在照明系統上安裝智能照明調控裝置的方式：
該設備具有軟啟動、穩壓、節能功能，用戶可根據道路照明的現狀，科學的設定節能時間和節能比率。
前半夜18點—22點為正常照明時段，設備通過軟啟動工作過程將燈具的啟揮電壓從200V緩慢的上升到220V額定電壓，上升時間一般為2分30秒（也可由用戶根據自己的照明燈具而定），電壓上升到220V以后，設備將一直運行在穩壓狀態直至22點。22點—5點設備將工作在節能狀態，由220V的額定電壓緩慢的下降到190V—185V后穩定工作（節能電壓可根據需要在220V負25%之內由用戶自行選定），此時功率下降30%，是原功率的70%。因此，節約綜合費用比率為26%。
計算方式：
電 費 (40kW×4小時×365天)+( 40kW×7.5小時×0.7×365天)
=135050×0.6元=81030元
維 修 費 81030×30%=24309元
綜合費用 81030元+24309元=105339元
與采用此節能方案所節約綜合費用比率：
158464元-105339元÷158464元×100%=33%
我們最初對用戶承諾的節電比率為33%，維修費50%。而在智能照明調控裝置投入運行后的實際測量得到的節電數據為36.3%，也就是說實際的比計算值節約的還高�，F在我們仍以該節能方式所節約的綜合費用比率33%與其他幾種節能方式相比。
綜合分析及投資回報
該路段管理處根據計算即：使用智能照明調控裝置的方式降低綜合費用為33%，有些可達50%；使用“半夜燈”方式降低綜合費用為47%；使用全夜“斑馬燈”方式降低綜合費用為50%，而使用后半夜“斑馬燈”方式所降低綜合費用為23%。
并且針對各種節能方式的照明效果進行分析；“半夜燈”方式導致后半夜該路段漆黑一片，此種節能方式雖不用再投資，但代價是，不但給夜間的行人和車輛造成不便和安全隱患，同時也會給城市的治安帶來隱患。
而全夜“斑馬燈”和后半夜“斑馬燈”方式會造成該路段的照明出現“死角”，由于路燈一般間隔30米最大間隔為50米，而隔一個亮一個，中間間隔60米甚至到100米，這種黑亮相間的“斑馬”現象，尤其對汽車駕駛的視覺感官非常不利，該路在設計建設時就已經考慮了此種節能方式，也不用再投入，但這種節能方式違背了城市道路照明發展的方向，同時造成了行人和汽車駕駛員對該路段照明方式不滿意。
與此同時，管理處也考慮過采用節能燈的方式，但管理處的技術人員根據節能燈的特性；節能燈所發出的光為刺眼的白光，無法與道路照明中通常使用的鈉燈的柔光相比，而鈉燈的最大發光效率為最佳，是130lm/wW，且節能燈的壽命也有待于提高，而將原來的鈉燈更換為節能燈同樣需要改造費用。不如一次性投入智能照明節能設備，按投資回報期計算，在一年半左右收回成本，事實也是如此！
用戶在采用智能照明節能裝置近兩年中，不但節約了很大一部分綜合費用，方便了行人和車輛的行駛，而且在產品的技術性能和質量方面得到了用戶的好評，并在該管理處所管轄的其他路段上逐步采用智能照明調控裝置，達到全路段節能的目標。
其他收益
●智能照明調控系統為照明設備提供各種自動化控制功能，通過電腦控制和管理軟件實現無故障智能化和無人值守，提高安全可靠性，實現城市照明智能化管理。
●智能照明調控系統可平均延長燈具壽命2倍以上，大量減少了燈具損耗，節省了燈具的購置費和更換工程費及維護費等。另外，也減輕了維護人員的勞動量。更重要的是，在很多場所，燈具更換有很大的難度和危險性，工傷事件時有發生，燈具壽命的延長可大大降低這種危險的發生。
●更深遠意義在于，通過節約可觀的電能消耗，就可以有效的減少火力發電廠（2002年火力發電占我國年總發電量的81.83%）對大氣CO、SO、NO和粉塵、灰渣的排放量，減少污染，保護環境。
根據以上的初步計算，結合××市的市政照明的具體情況；全市年電費為2000萬、年維修維護費600萬計算，可節約電費600多萬、節約維修維護費300萬，全年總節約的綜合費用900萬。采用智能照明調控設備對全市路燈系統進行節能改造，雖然先期需要一些投資，但一般在一年半左右就可收回全部投入。此項目在市政照明智能調控、設備保護、降低運營費用等方面都是非常理想的投資。無論從節能環保，還是經濟、社會效益的角度看，此項投資都具有長遠而深刻的實際意義。
|
