摘 要：目前节能降耗，环境保护是大势所趋，而东站建站初并未采用节能降耗的产品和运用科学合理的管理手段进线管理，使得照明能耗浪费，占用宝贵的电能资源，同时由于灯具损坏严重，各区域照明分布不均匀，个别区域照明明显低于《铁路照明设计》标准值，多次受到旅客投诉。为改善东站照明设施环境，提高车站综合服务质量，急需对车站照明系统进线改造，达到提高照明标准和降低能耗的目的。
关键词：照明、节能、合同能源管理、能耗分析、合同能源模式
1.前 言
中国铁路总公司发改[2018]97号中关于绿色照明和新能源应用工程推进照明智能优化控制技术改造，实现分时、分区、感应控制；推广半导体照明技术，在站房照明系统、室内照明灯具、室外、景观照明、灯桥和灯塔上优先使用LED广元，剃光照明灯具的能效水平和使用寿命，降低照明系统能耗。因此，我们在“东车站照明节能改造工程“设计中，针对照明能耗偏高的问题，专门成立“照明节能小组”就如何“降低东站照明能耗”作为专题进行研究。
对集团公司所属各单位，所属各合资铁路公司的用能单位与节能服务公司以契约形式约定节能项目的经济效益和节能目标，节能服务公司为实现节能目标向用能单位提供必要的服务，用能单位以节能效益支付节能服务公司的投入及其合理利润的节能机制。改善服务质量，提高节能可以以能源合同合作模式进线。主要合作模式：（1）节能效益分享型；（2）能源费用托管型；（3）节能量保证型；（4）融资租凭型；（5）混合型等合作模式。
2. 能源合同管理范围
东站能源合同管理范围为站台雨棚照明。包括灯具808盏（其中基本站台基本站台248盏灯具、一站台70盏灯具、二站台70盏灯具、三站台70盏灯具、四站台70盏灯具、五站台70盏灯具、六站台70盏灯具、七站台70盏灯具、八站台70盏灯具、九站台70盏灯具）、配电箱四面（1AL3-1,1AL3-2; 2AL3-1,2AL3-2）。
3. 基本情况
各站台雨棚面积：一站台（10450m2）；二、三站台（5175m2）；四、五站台（5175m2）；六、七站台（5175m2）；八、九站台（5175m2）；
照明回路数：一站台（18回路，其中应急6回路，普通照明12回路）；二站台（6回路，其中应急2回路，普通照明4回路）；三-九站台同二站台；
灯具种类及数量：一站台（250W金卤灯248盏）；二站台（150W金卤灯70盏）；三-九站台同二站台；总计808盏灯具。
2019年灯具状态：一站台（250W金卤灯55盏正常）；二站台（150W金卤灯46盏正常）；三站台（150W金卤灯47盏正常）；四站台（150W金卤灯42盏正常）；五站台（150W金卤灯42盏正常）；六站台（150W金卤灯64盏正常）；七站台（150W金卤灯64盏正常）；八站台（150W金卤灯54盏正常）；九站台（150W金卤灯54盏正常）；总计正常运行468盏灯具。
灯具运行情况：灯具坏损严重，灯具表面污秽严重；
灯具总安装功率：总计安装功率248*250W+8*70*150W=146kW；
照度标准值：75lx；照度现状平均值：15-35lx；现状照度值与目标标准值存在很大差异，现状照度明显不足。
4. 改造方案
4.1改造原则
1)充分结合既有现状，并考虑可实施性，完成改造方案制定。
2)按照现行《铁路照明设计标准》满足运行单位对照明照度和管理的方便和使用性制定。
3)满足集团公司对节能环保的要求、经济性、投资回报率、资产管理规范及《合同能源管理》可执行性进行编制。
4)满足使用要求同时，兼顾建筑美观和旅客舒适度。
5)必须按照整体设计和系统集成的要求，体现建设的整体性、功能性、系统性、兼容性。
LED对比卤素灯：光效更高，可达到100lm/W以上，更节能，环保且无水银，不产生紫外线，寿命长，能实现智能调光和快速启动；虽然LED灯穿透性较差，但对于室内和半室内环境，LED可广泛使用。
4.2改造方案
1)基本站台
本次基本站台既有金卤灯全部拆除，更换为LED筒，灯具功率及安装地点根据不同厂家现场实测值满足要求确定；使基本站台满足约定合同期内照度标准值不得低于150lx；2）既有三层由东侧和西侧共计四面爱瑟菲智能控制箱控制；现改为2面智能照明配电箱，采用智能控制（接触器+PLC控制）方式，并接入新建的智能照明系统主机，在电井外设置彩屏控制器。
2)2-9站台
本次2-9站台站台既有金卤灯全部拆除，每站台设100W LED筒灯灯具35盏，不同站台灯具成三角布置，灯具功率根据不同厂家现场实测值满足要求确定；使2-9站台满足约定合同期内照度标准值不得低于75lx。
3)智能照明系统
东站既有爱瑟菲系统主机已损坏，车站暂时无继续使用爱瑟菲的计划。故而本次改造将新设一套智能照明控制系统，智能照明主机设于综控室，各智能配电箱附近设控制显示屏，主机与配电箱智能模块采用总线连接，各智能配电箱设单独电表。
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5. 效益分析
基本站台新购灯具105盏，2~9站台新购280盏灯具；站台层4台智能照明配电箱更换，并对照明主机及管线更新。
其中新购灯具：385盏；更换智能配电箱4面；共计68.6万元。
其中既有灯具：467盏；灯具残值4.68万元。
其中四面配电箱3月读表0度，4月1 5月读表13515度,12月读表135315度，次年五月读表209817度。
目前总计灯具808盏，其中正常468盏。
468盏灯具正常时日平均电能=476度（选取间隔日期超过一年的平均值）。
808盏灯具正常时日平均电能=476度/468*808=821度。
通过对时段控制开启灯具比例控制，冬季开启时长14h,日能耗421度；夏季开启时长10.5h,日能耗327.5度。冬季运行7个月，夏季运行5个月。年用电能耗=（421度*7月*31天）+（327.5度*5月*31天）=142119度。
实际投资额=投资总额-灯具残值=68.6-4.68=63.92万元。
不实行能耗管理=更换灯具340盏*灯具单价0.12=40.8万元。
理论年节能量=灯具正常时照明年耗电量-节能改造后照明年耗电量=299625-142119=157506kWh。
回报年限：
:投资回报年限；：总投资额；：灯具剩余价值；：照明大修费用；：电费奖励；：节省电费；每kwh电费0.98元；
（68.6-4.68）/（157506*0.98）=4.1年
投资回报小于6年，具有可投资型，工程具有可实施性。
投资期效益分析
本次如采用合同能源管理方式，则车站无需投入，改造后理论年节能费用：157506kwh*0.98=15.4万元；改造后合同年6年总能费用：15.4万元*6年=92.3万元；改造后车站理论6年总分享收益额（分享节能量20%）：92.3万元*0.2=18.46万元； 6年内由能源合作厂家负责保修，更换，维护照度恒定并对车站进行节能运行管理培训。
6 合作模式分析
具体实施方法：本次改造范围内由能源管理服务公司（约68.6万元）承担，改造后各作业场地需满足规范要求的标准，满足运营要求，若本次合同管理按6年期技术（合作厂家负责6年期间的范围内的灯具维修和更换，保证所有灯具在6年内必须满足照度标准值），标准实测检验合规后，车站可与能源管理服务公司进行节能收益分享。
年分享总金额按实际合同区照明运行电费与299625kwh作为基准值比较，例如实际年运行电量为142119kwh时，年节省电费157506kwh，节电率52%，年收益为15.4万元。车站分享2成，能源管理服务公司分享8成（12.32万元），实际运行过程中时，节能公司利用合理的管理方式，在不影响车站运行管理前提下，采用定时自动关闭灯具、采用分区照明、采用运行图联调等方式，运行电量低于142119kwh，则能源管理服务公司可享受超额节能效益的10成收益。
合同管理改造后车站年支出=电费支出-节能收益=29.36-3.08=26.28万元，六年总计157.68万元（电费支出按灯具正常时照明年耗电量为标准核实；节能收益按节电量的20%作为车站收益核算）。
合同管理改造前车站年出=电费支出-年维修费=17+8=25万元，一次性灯具支出40.8万元六年总计190.8万元（车站雨棚总灯具808盏，正常468盏，坏损340盏，维修坏损灯具需40.8万元。现行年用电量173740度，折合电费17.00万元（存在照度不足，灯具坏损多的问题）。
实施能源管理合同后与实施能源管理合同前6年总计差额33.12万元。
7、改造结论
本次能源合同管理改造范围基本站台雨棚、2~9站台雨棚。
改造后目标：能源服务公司在服务期内实际测得各区域实际照度满足《铁路照明设计规范》标准值，照明完成改造后需对车站相关管理人员提供培训和技术支持，所有节能改造需以旅客舒适度为准，不得降低照度实现节能。方案中年维修费用、分成比例、管理服务费、电费奖励、节能改造后照明年耗电量（kWh）、灯具正常时照明年耗电量（kWh）等均为理论值，具体需以实际签订合同和最终计量数值为准。
本次改造若采用合同能源管理节能效益分享型年节省投资约5.52万元（但是能源合同管理能保证照度标准和灯具合格），；通过能源合同管理有利于企业加强自身产品质量的提高、企业服务质量的提高；通过本项目建设，能够保证车站运输组织的正常进行，改善车站室内外旅客候车环境，减少照明设施不足引起的人身伤害，减少旅客投诉量。
参考文献：
[1]国家铁路局.TB1008-2015/J660-2016 铁路电力设计规范[S].北京：中国铁道出版社,2016.
[2] 国家铁路局.TB10089-2015/J2142-2016 铁路照明设计规范[S].北京：中国铁道出版社,2016.
[3]国家铁路局.中国铁路总公司文件 铁总客[2018]106号中国铁路总公司关于实施铁路客运提质计划的指导意见.
[4] 国家铁路局.中国铁路总公司文件 铁总发改[2018]97号中国铁路总公司关于印发《中国铁路总公司节约能源和环境保护发展规划（2018-2020年）》的通知.
论文作者:姜同伍
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/16
标签：站台论文; 万元论文; 灯具论文; 节能论文; 照度论文; 能源论文; 车站论文; 《当代电力文化》2019年第16期论文;