节能路灯在城市道路中的应用

节能路灯在城市道 路中的应用

黄 剑 峰

重庆市城市照明中心 重庆 江北 400000

【摘 要】随着我国城市建设步伐的不断加大，城市照明设施的建设规模也在不断增加。近年来国家实施了多项节能减排政策，大力提倡清洁能源的广泛应用。城市照明系统在选型方面也逐渐向绿色、环保、节能的方向发展，在城市建设中逐步使用环保节能的照明设施代替传统照明设施。如何有效降低路灯能耗、提高照明效率以及如何与城市规划美学相互匹配，这些问题都是我们思考需要解决的。本文就路灯节能的相关问题展开讨论与分析。

【关键词】节能路灯；照明系统；城市照明

1. 节能照明管理的重要意义

伴随着我国快速发展的城市化进程，城市路灯照明系统的耗电量也非常可观，道路照明节电措施的应用就是我们路灯管理工作者的责任之一。实施路灯节能，是“绿色发展、绿色低碳”环保理念的要求，可以有效缓解现阶段能源供给紧张的状况；使用节能路灯照明，可以避免灯光设计过亮或是眩光过高造成光污染；节能路灯还可以避免因电压峰谷期高低不平而降低路灯的使用寿命，从而降低后期的维护保养成本。就我国路灯照明节能的发展现状而言，尽管LED 白光技术有了突飞猛进的发展，但是如果要将LED 照明技术广泛应用在城市照明系统中，还有不少问题需要解决。比如：现阶段我们还不能完全实现路灯的在线实时监控，日常的运行维护仍需要大量人力成本；路灯的运行过程中根据相关的道路照明要求，前、后半夜需实现不同的亮度和照度变化，但在大多数情况下并未对路灯实施精确的调节管理；无法根据天气情况和季节变化对路灯开关时间进行调整，使路灯开启较早或关闭较晚，造成能耗无谓增加。除此之外，目前常用的路灯时控开关无法对照明系统的基本信息进行实时反馈，若开关损坏或失效，则路灯将无法正常开闭，由于管理人员无法及时掌握现场情况，在白天长时间亮灯或夜间大面积熄灯的情况并不少见；突发的路灯故障必须经由维护人员现场检查，难以做到预防与提前发现，使路灯的实际管理效率相对较低。

2、节能照明应用的基本原则

　 我们生活的城市照明系统主要包含以下两种功能：功能性照明与景观性照明。在功能性照明为城市居民提供基本出行保障的前提下，利用景观性照明营造充满人文与艺术气息的环境，最大限度利用灯光来体现出城市具有的现代化特色，烘托美丽城市这一基本概念。

2.1安全可靠。主要是指路灯及其控制系统安全性。采用先进技术手段实现路灯的控制，并对不同的环境因素进行综合考虑，提高控制系统的稳定性，以此延长路灯以及线路的使用寿命，降低故障率。

2.2经济节能。对于景观性照明，应对经济节能进行充分考虑，以科学投入创造最佳节能效果，并通过合理选型与可靠控制，减少维护及运营方面的成本。在条件允许的情况下，优先考虑节能效果较好的LED灯，并对控制系统进行智能化改造，提高景观灯饰的运行效果。

2.3减少光污染。目前，城市光污染问题越来越严重。虽然城市照明建设在不断发展壮大，但由此带来的光污染问题正严重困扰着居民的日常生活，降低了人们的生活质量。因此，在路灯改造过程中，以创造良好视觉效果为前提，按照国家相关标准对光污染进行严格控制，最大限度发挥路灯及其控制系统具有的效果。

2.4采用新技术、新工艺。路灯作为一种不可或缺的城市基础设施，是随着城市的建设发展而逐渐产生的产物，而加强新技术的引入是解决路灯节能的一项重要举措。一些城市由于立市较早，基础设施更新速度跟不上城市的发展，其中路灯照明系统由于缺少更新与完善，依然采用旧式的路灯照明系统，甚至较早时期的路灯无论在技术工艺还是节能方面都达不到现代社会节能环保的全新要求，从而增加了电能的损耗。将来我们对于基础照明设施的投入，需要更多的结合科技的进步，能跟上时代发展的步伐。如：广泛采用LED灯具作为道路照明，使用智慧灯杆代替传统普通灯杆以实现单灯的精准控制，推广5G通信技术在照明控制系统的应用，等等。

3 节能路灯改造建议
3.1采用性能优良的LED光源。要想降低能耗最重要的还是不断提高路灯的产品性能，从根本上解决高能耗的现状，在城市照明建设当中可以尽量使用一些新型光源，比如说具备高光效的灯，这种路灯是通过优化灯具配光曲线来降低内部能耗的，它可以最大限度的提高光通量，从而提高照明效率，这种光源最显著的代表就是LED光源，LED不仅比普通的光源使用寿命更长，并且照明效果更好，也非常的节能。同时，使用LED光源的路灯通常采用模块化设计，其光源模块故障率极低，即便发生故障只需要更换光源模块即可，后期不论是维护频率还是维护成本，都优于传统光源。

3.2采用节能灯具。在节能路灯建设过程中，应充分考虑到灯具的发光效率、光色、显色性、经济性和维护成本。而为了有效实现城市路灯的环保节能，还必须选用节能灯具。如果未采用节能灯具，就会在使用过程中出现严重的电能损失，损失值一般可达30%~40%。与普通灯具相比，高光效节能灯具能够对配光曲线进行优化，最大限度减少光通量在灯具内部的损耗，使光通量能够以最大值进行输出，大幅提升光照强度。另外，在一些白天日照充足的地区，可广泛采用太阳能灯具，无需再另外铺设供电线路，因而节省了电能的消耗。

3.3采用智慧灯杆，优化路灯控制方式。目前城市照明大多是采用传统的集中控制的方式，在未来实现路灯的精细化控制是节能照明管理的目标之一。通过推动智慧化灯杆的建设和5G通信技术的应用，将城市照明管理进一步智能化。一是采用智慧灯杆，实现单灯的精准控制和状态监测，路灯也从“照明”效果的优化转向感知、控制的“智慧化”。智慧灯杆能通过自身感知来“聪明地”完成自动开关、调节亮度、监测环境等任务，从而一改高成本、低灵活度的有线人工控制。从功能上来说，智慧灯杆具有智慧照明、通讯基站、微气象监测、视频监控、Wi-Fi覆盖、LED信息显示、公共广播、充电桩等功能模块。与传统的路灯杆相比，智慧路灯杆不仅能为行人、车辆照亮道路，还能充当基站为市民提供5G网络，能作为智慧安防之“眼”来维护社会环境的安全，能搭载LED屏幕向行人展示天气、路况、广告等信息。二是目前5G通信技术较为成熟，路灯控制系统可以以5G通讯网络为载体，实现路灯的区域化管理，同时可以开发手机APP软件，让管理人员随时随地利用手机就能实时掌握路灯的运行状态和故障情况，及时组织现场抢修任务。
4、结束语

综上所述，城市照明系统作为城市基础设施的重要组成部分，不仅美化了城市和环境，而且在社会保障和交通安全方面也发挥着非常积极的作用。而城市照明系统是城市能耗主要来源之一，具有很大的节能空间。

以后的城市照明会越来越向着环保和节能的目标发展，而我们的路灯节能管理还要很多工作要做。在实际工作中，应从路灯设备的选择和控制系统的建设两方面着手，实施精细化管理，切实做好路灯节能的应用。

参考文献：

[1]汪建平、邓云塘、钱公权.道路照明[M]复旦大学出版社，2005

[2]欧阳东.建筑电气节能设计[M]中国建筑工业出版社出版，2014

[3]李铁楠.城市道路照明设计[M]机械工业出版社出版，2014

[4]李秀珍.建筑电气照明[M]高等教育出版社出版，2016

[5]陈加斌.电气照明实用技术 [M]河南科学技术出版社出版，2016