城市照明系统节电技术探讨

城市照明系统节电技术探讨

王小伟

深圳市金照明科技股份有限公司广东深圳518000

摘要：随着城市建设的迅猛发展，城市照明也日益重要。道路变宽了，环境变美了，城市变亮了，但城市照明电费支出也大幅上升了。为节约能源，减少城市照明电费支出，倡导绿色照明，建设节约型社会，应该在满足城市照明质量的前提下节约电能。

关键词：城市照明；系统；节电技术

1道路照明与控制系统现状

近年来，地方政府高度重视城市照明工程，城市照明设施建设是改善和美化城市环境的重要举措。但是，在实现过程中存在许多不足：

1.1注重景观却轻视功能照明

一些道路照明太过于注重其艺术风格，忽略了功能照明的本质。例如，六车道的道路两旁摆放着兰花、荷花等造型街灯。猫眼石灯的透光率很低。因此，我们必须不断增加光源的数量和功率。在许多城市的照明工程中，夜间照明占整个城市照明的2/3。只有三分之一左右的功能照明，如桥梁、隧道和道路被照亮。可见，城市的照明工程规划十分重视景观照明，忽略了功能照明。

1.2照明的亮度出现超标

一部分城市太注重追求的城市形象，常常胡乱追求它的灯光照明亮度，和部分的平均照度交通干道照明51lx，甚至一些个人路面的平均照度105lx，这些都是大大超出了规定的国家或国际标准照度值，盲目要求道路的亮度，导致过度浪费电力，也增加了光污染。

1.3管理上不到位

许多城市的街道照明系统管理系统并不完善，许多地方都重视建筑和灯光管理。照明工程竣工后，照明设施不定期的维护和管理，导致许多项目的采光率低，照明效果差。

2道路照明节电控制终端设计

2.1设计时应考虑节电理念

城市照明节电的重要环节之一就是城市的道路照明设计。对道路照明进行合理的设计是一个较为综合性的概念，其包涵了诸多方面的选择，因此要对方案进行综合性的比较，并从中选出最佳的方案。所以，当下提倡“以人文本与情景节电”的城市道路设计理念，及时的在设计中采取新技术和新规范更为合适。

2.2选择合理的照明光源

众所周知，光源是影响能源消耗的重要因素之一。合理选择光源降低道路照明能耗是必要的前提条件。目前，钠灯、白炽灯和金属卤化物灯在城市道路照明中得到了广泛的应用。但对道路照明的要求是：夜光效果好、使用寿命长、显色性好、光照合理低。因此，应根据道路的具体情况选择灯具光源，结合不同灯具的性能，主动选择：光线分布好、效率高、光源效率高、维护工作量低。根据表1中的参数，车辆道路照明首先要考虑光源为高压钠灯。这是因为高钠灯是发光效率最高的光源。与低压钠灯相比，它的色彩效果更好，使用寿命更长，满足一般道路照明的基本要求。为了达到相同的视觉效果和理想的道路照明，金属卤化物灯比高压钠灯要低。因此，金属卤化物灯应使用在对道路颜色识别要求比较高的道路中，这并不是前面的唯一优势，也可以调整相应的亮度。在夜晚的后半段，可以通过减少照明来实现节电。同时，低功率金属卤化物灯具有较好的显色性和较低的发热，可用于行人道路照明。高压汞灯和白炽灯，它的发光效率太低，用这种光源能够大大导致浪费能源，照明的水平也很难符合标准要求，因此，他们应该停止使用。此外，LED灯也是近年来一种新型的光源，目前，70lm/W的光合效率，在见面，相同级别的基础上，可以减少灯具的数量，有助于节省能源效果，然而，它也有很多技术瓶颈问题有待解决，仍处于一个增长阶段，当然，也可以用于选择在一些地区。

表1各光源的主要性能参数比较

2.3选择较为节电的镇流器

一般来说，光源的效率越高，光通量的效率就越高。然而，在照明过程中镇流器所消耗的能量是绝对不可缺少的。众所周知，普通电感镇流器通常消耗光源能量的15%左右，而电感镇流器及其节能型电子镇流器只消耗光源能量的10%左右。电子镇流器电流校准方法为有源功率因数，达到0.99，使输入电流和供电线路的负载损耗降低。与电感镇流器相比，可节省30%以上的电能，减少电网传输损耗70%。因此，它具有节约有色金属和电能的优点，是城市街道照明系统的必然选择。

2.4通过完善管理来进行节电

2.4.1控制运行的时间

控制运行时间也是节约电能的重要措施之一。现在，城市道路的主要道路比较宽，很多人会考虑使用双臂或单臂照明。然而，到了午夜时分，车辆变得稀少，可以适当降低照明质量要求。此外，还有许多三板道路结构。在照明设计中，只考虑快车道道和人行道照明。因此，根据实际情况，可以采取以下几种方式节约电力：供电和半夜运行方式。通常采取间隔灯和出路。此两种方法不仅控制方便，而且时间也可以灵活的进行调节，同时也降低了故障，而其缺点则是照度不够均匀，因此，可采用取双光源的照明器，在其后半夜关掉一盏；①降低其光通量。此类有两种：a采用整体降低电压和电流的节电装置；b采取变功率的镇流器；②将时间与光照进行结合控制。不少的城市会按照其本市的天黑时间来采用相应的时间控制，按照光敏控制器的控制特点，可采取光照与时间控制结合的方式进行控制；③使用智能化的集中控制（如图1）。城市照明的智能化控制，尤其是照明作为“三远程”监控系统的发展，对路灯的节能起到了一定的作用。可对路灯进行远程实时动态监测和管理，准确报告故障，合理开关路灯，有效节约路灯能源。

图1智能化管理控制道路照明系统架构示意图

2.4.2定时进行养护和管理

由于照明灯具与光源的污染，使得光通量出现降低现象，这也是导致能源浪费的重要原因之一。因此，制定合适的养护和管理制度，进行及时的故障灯修复，定期对寿命到期和光通量减小的光源进行更换与维护线路是非常重要的。此外，定时的对照明的灯具进行相应的清洗，除去灯具的表面污垢与灰尘，这样就可以使得道路的平均照度得到提升，同时也取得了很好的照明效果。

2.4.3整合现有变压器

通常而言，在对道路的照明进行设计时，所使用的变压器都会留有部分的负载，这在使用过程之中，有可能出现更改供电线路的情况，出现部分的变压器的负载率降低和效率低下等的情况。此时，变压器的空载无功损耗就会占到电费的绝大部分，浪费非常明显。所以，可将负荷并入到相邻的变压器，提高相应变压器利用率，减少无功损耗，从而达到节电的目的。这样按照24元/kVA计算，一台250kVA的变压器停用后，一年就可以节省72000元，数量相当可观。

结束语：

综上所述，城市照明系统可以采用多种技术手段、多种措施实现节能。城市照明从业者宜从实际出发，在遵循相关标准规范的前提下，在满足城市照明功能的原则下，积极采用相应的节能技术和节能措施，贯彻节能减排政策，推动绿色照明工程实施，实现高效、节能、环保、安全、舒适的城市照明环境。

参考文献：

[1]章君达.陆觉民.向群.道路照明系统节电控制方法的实现[J].能源工程，2017，04：54-56.

[2]周载海.道路照明节电措施探讨[J].科学咨询（科技•管理），2016，08：19-20.