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摘要：城市照明是城市基础设施的一个重要组成部分，不仅为亮化城市、美化环境发挥积极作用，还为交通安全、社会治安提供了有力保障。在当今社会提倡绿色、节能环保的潮流下，城市照明的节能技术必须大力推广，落实可持续发展的国家战略。
关键词：绿色照明；节能；潜力
引言
城市的发展离不开道路，道路的使用离不开道路照明。在提升城市档次、提高城市形象、改善城市环境的同时，道路照明所产生的费用也给财政带来一定资金压力。近年来各国都在努力实施“节能减排”工程，我国的城市道路照明发展迅速，抓好城市道路照明节约用电，成了节能工作不可忽视的一个环节。从道路照明的实际出发如何科学的节能成为路灯行业很重要的一个问题。笔者以自己在参与道路照明节能方面工作所看到的一些问题，建议从以下几方面入手。
一、加强节能目标发展
1、绿色照明工程的推广和应用不断加强
随着全球性环保意识的增强，世界各国，尤其是发达国家和地区，对绿色照明的应用将更加普遍。现代化绿色照明系统。对于保护环境、维护生态平衡、保护人类健康都具有重大意义。
2、高效节能光源与节电设备普通被采用
随着绿色照明工程的推进和科学技术的进步，具备高效节能和无污染的特性的新光源产品和节电设备，在国际绿色照明推广中将会颇受重视，前景可观。
3、产品更新换代速度加快，产品的科技含量不断提高。
随着社会发展和科技进步，照明产品的更新换代不断加快。现代照明的科技含量大大提高，逐步朝着节能化、智能化、景观化、艺术化的目标发展。
4、在未来的3-5年的时间内，绿色节能照明产品市场潜力巨大。
节能置换照明工程产品将会成为整个照明行业发展的一种延续与补充，必将成为商家抢占市场的“焦点”。
二、推广节能产品的必要性和可行性
能源的开发和控制是一个世界性的课题，它直接关系到人类的生存和发展，没有哪一个国家不在奋力寻求解决能源问题的有效方案。能源的储量是有限的，解决能源问题的重点自然就落到了能源控制上。电能是应用最广的一种能源方式，也是能源消耗中最主要的组成部分。要节能，节电很关键。
三、高速崛起的节能产业市场前景与发展空间
1、中国节电市场空间
相关资料显示，中国是全球人均能源保有量最低的国家之一，人均能源消费量仅为世界平均水平的一半。从宏观上来说，能源利用效率和产值能耗比是反应一个国家节能产品市场总体需求的两个重要参考指标。据国家发展改革委员会透露，目前我国能源利用效率仅为33％，比发达国家低10个百分点，产值能耗比世界平均水平高2倍多，是世界上产值能耗最高的国家之一。因此造成的浪费相当于2.3个三峡电站的发电量。在这种情况下，提高电能效率迫在眉睫。
2、节能关键在节电
据日本能源研究所的报告称，中国目前的电力缺口是9.93%，到2010年将剧增至15%；而中国电力来源的结构也对未来的电力市场造成了巨大的潜在威胁。目前火力发电是中国电力的最主要来源(占约81%)，火力发电的原料是煤，但中国已由原来最大的煤炭生产国和消费国转变为进口国，电力成本将因此而不断上扬；随着电力的普及，即使接近亚洲市场的平均电力使用水平，也都会使中国的电力市场不堪重负。另外据有关数据，每4.5度电要消耗一公斤柴油，可见与电力浪费接踵而至的就是环境污染。
3、中国节能潜力大
从节能的整体潜在效益来说，它带来的效益是明显的。根据有关人士介绍，中国目前每万美元国民收入的能源消耗为20.5吨标准煤，是德国的10倍，降低能耗的潜力非常大。同时目前中国年人均用电约1100度，仅为世界平均用电的1／3，而且中国用电量正以年均5%的速度增长：按这个速度和目前的产销量，2003年的用电量应该接近16000亿度，到2020年则将达33700亿度，这样不断增长的基数使节电的效益会逐年增加；按目前的水平，中国每节电1%，就相当于80亿元的收益(以平均每度0.5元计算)，按目前节电率最低水平10%计算，则预计中国至少每年有800亿元的节电潜力，节电的同时还将大幅度减少污染。
4、中国将成节电市场最大买家
我国照明所消耗的电能约占电力总消耗量的1/6，因此提高照明产品的能效水平，无疑将较大幅度降低能源消耗，有效缓解目前我国电力供应紧张的局面。我国目前的电力供应缺口已达17%，而电能利用效率低下是导致“电荒”的原因之一。
四、城市路灯照明现状
伴随着城市规模的扩大，宜居生活环境的改善，城市路灯照明发展迅速。很多大中城市都在进行城市灯光亮化工程、灯光景观工程，纷纷提出要让城市的夜晚亮起来。在满足夜间道路照明需要的同时赋予城市路灯更多的照明功能，但是这从很大程度上加大了城市能源消耗，在美化城市夜景的同时也带来了一些新的问题。
比如深夜时景观灯也一直常亮，冬春和夏秋季节的开关灯时间设定不合理，有的地方在追求亮化的同时产生灯光污染，过度使用高耗能的灯具，节电技术与产品使用范围不大等等，这与国家的可持续发展战略不相适应，应当引起我们的思考。推广节能产品和节电技术的应用在城市规模迅速扩大的这个时候尤其显得十分紧迫。
1、照明节能产品的选用
合理的选择光源可以减少照明对能源的消耗。我国目前普遍采用的路灯照明灯具以气体放电灯为主，高压汞灯已经逐步淘汰采用。
发光二极管光源的出现给照明光源的选择提供了新的可能。具有节能、低压、反应快、寿命长等特点，有望成为主流的照明光源选择。相同亮度情况下，发光二极管灯具耗电量是白炽灯的10%左右，而且发光二极管灯具寿命绝非白炽灯可比，可靠且耐用。在交通信号灯灯、城市景观灯、等方面已有很多成功应用的例子。发光二极管光源为主体的新一代照明灯具必将成为新的城市照明光源主体的发展趋势已经显现，这类光源在城市照明亮化方面的应用必将越来越多。
2、路灯照明的管理
有了节能灯具的使用，再配合科学的照明能源管理才能达到节电的效果。把新技术合理运用到路灯照明的管理工作中，不但可以创新管理模式，同时也可以减少故障发生的次数，降低维护强度。
比如，可以把单片机技术、传感器技术、无线通讯等技术应用到道路照明管理中。实现路灯照明的智能化。
例一：单片机（AT2051）+ 光敏传感器 + 时钟控制（DS1302）
利用光敏传感器了解外界自然光的光照情况，参考时钟控制芯片送来的时钟参数，用单片机来做判断，按预设时段并结合自然光照情况实现单个路灯的智能化控制如“图1”所示。
例二：PLC(可编程控制器) + 调流电子开关利用可编程控制器控制一条道路或几条相关联道路的路灯，根据时间段的不同结合道路自然光照情况动态管理路灯开关灯时间，并且根据深夜路面车辆和行人稀少的状况，利用电子开关调节灯具亮度，从而达到节电目的。
3、合理的灯具选择及布置
根据建设部行业标准CJJ45-2015《城市道路照明设计标准》以及实践经验、实际情况，严格按照设计标准的要求进行合理选择路灯、布置模式、路灯间距、高度等，同时要求合理选择照度标准和功率密度值，确定合适的光源，以实现合理的照度，避免或减少路灯设计的盲目性，从而达到路灯节能。
4、稳压降压调光节能
在道路照明工程中，照度受电网电压影响，而电网电压受负荷影响，在负荷高峰时电压偏低，在负荷低谷时电压偏高。而傍晚为道路交通量高峰，此时电网电压低，光源光通量低，路面照度低；接近午夜时为道路交通量低谷，此时电网负荷是低谷，而电网电压偏高，光源发出的光通量高，路面照度高。这种不合理现象，造成既影响交通安全，又严重浪费能源和资金的现象，将智能光源稳压降压调光装置安装在路灯的控制端，在电压波动较大时，人流较小的后半夜，采用该装置在合适的照度情况下，降低较高的电压，达到节能。
5、半夜灯方式
半夜灯节能方式为最早也是最有效的节能方式，半夜灯是指在照度较高的街道或城乡结合部街道的路灯，由于后半夜人流量、车流量较少，亮度不需要太高的情况下，在23：00以后灭一部分灯，以达到节约电能的目的，其特点是：投资小，见效快，且效果明显、方法简单易行、维护方便，节电率达到20%以上；其最大的缺点是照度不均匀，投入线路成本高。半夜灯如果与路灯无线监控系统配合使用效果更佳，半夜灯亮灭灯时间易于调整。
五、结束语
节能减排是新时期我国的一项国策，认真贯彻执行，是行业从业人员的根本职责。目前的节能手段较多，新的节能产品也层出不穷，我们要努力避免节电不节钱、表面节能的误区，不局限于某一部件、某一部分、某一阶段，要采用全系统的观念，调查研究，比较论证，分析总结，实现科学节能。尽可能做到既节能又节钱，同时又保护环境，又能使到投资合理地得到利用。当然各种新型的节能产品（如LED、无极灯等）也在不断发展，是道路照明的发展方向之一，但还需进一步解决有关瓶颈技术及成本问题，以能使其在道路照明中得到广泛应用，为节能更上一台阶。
论文作者:潘嘉乐
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第12期
论文发表时间:2017/10/13
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