乌鲁木齐道路照明节能改造探析

杨艳红

摘要：本文通过分析乌鲁木齐市城市道路照明现状，提出了道路照明节能改造的必要性。并通过对比分析当前高效节能灯具类型，提出了以Cosmo照明系统替代现有高压钠灯的节能改造方案。

关键词：道路照明Cosmo照明系统节能

中图分类号：TE08文献标识码： A 文章编号：

1．乌鲁木齐道路照明现状

乌鲁木齐是新疆维吾尔族自治区的首府，是全疆政治、经济、文化的中心，中国西部对外开放的重要门户，新欧亚大陆桥中国西段的桥头堡，地处亚洲大陆地理中心，是欧亚大陆中部重要的都市。截至2011年底，全市共拥有道路照明路灯94685盏，均为高压钠灯。其中，400W 13614盏、250W 310714盏、150W 50000盏，耗电总功率约为24856 KW。

目前，全市有相当一部分使用中的高压钠灯因运行年限较长，光衰严重，且由于灯具的密封性差，造成大量灰尘进入灯腔，灯具老化严重，透光性差，实际照度已远达不到国家道路照明标准的要求。另一方面，由于灯具老化正在不断地增加能耗，电源线路负荷过大，电压压降大，增加了灯具的故障率，造成了很大的能源以及人力物力的浪费。

2．乌鲁木齐道路照明节能改造的必要性

2.1道路照明节能改造是照明技术发展的必然趋势

从世界范围来看，道路照明光源的发展经历了四个时代。第一代是爱迪生发明的白炽灯，是人类从漫长的火光照明时代进入了电气照明时代；第二代是始于上世纪40年代的荧光灯和低压钠灯，都是低气压放电灯，尺寸大，配光差，光效一般或光谱单一；第三代是始于60年代的高压汞灯和高压钠灯，具有较好的光效和配光性能，长时期内都是道路照明的主角，其间，金卤灯只是少量地用在一些特殊场合，主要受限于其光效、寿命、稳定性等因素；第四代是近年来发展较快的以无极灯、LED、Cosmo（纳米陶瓷）等新型光源为代表的节能产品，将取代传统照明光源，角逐绿色照明市场。

2.2道路照明节能改造是节能环保的客观要求

住房和城乡建设部发布的《“十二五”城市绿色照明规划纲要》明确提出要推广高效照明产品，加快城市照明节能改造，以2010年年底为基数，到“十二五”期末城市照明节电率达到15%。

2.3道路照明节能改造是照明设施总量迅猛增长的现实需要

随着城市建设步伐的加速，乌鲁木齐市道路照明设施逐年迅猛增长，而财政拨付的维护资金远远无法满足设施总量增长的需求。与此同时，专业技术人员和机械设备相对匮乏，而现有灯具故障率较高，现行的道路照明运行管理模式遭遇发展瓶颈。

3．乌鲁木齐道路照明节能改造探析

3.1节能改造的原则

（1）达到《城市道路照明设计标准》( CJJ 45－2006)，节能不减亮。

（2）奉行绿色照明理念，选用高光效、长寿命、低耗能光源，减少照明灯具生命周期内的污染物排放，节约能源，提供舒适、愉悦、安全的高品质照明环境。

（3）争取经济效益、社会效益、环境效益最大化。

3.2光源的选取

目前具有竞争力的第四代光源主要有无极灯、LED、Cosmo（纳米陶瓷）等新型光源。无极灯主要适用于工厂车间、学校教室、图书馆、温室蔬菜植物棚、礼堂大厅、会议室、大型商场天花板、很高的厂房、运动场、隧道、交通复杂地带、地铁站、火车店危险地域或照明下水灯、城市亮化泛光照明、景观绿化照明等场所。本文作者在《LED光源在城市绿色照明工程中的应用》一文中经过论述得出，目前LED光源尚不适用于城市道路照明，而是较多地应用于景观照明。因此，本文重点介绍Cosmo照明系统在乌鲁木齐市道路照明节能改造中的应用。

Cosmo照明系统又称为纳米陶瓷高效节能路灯，是结合纳米光学技术及Cosmo高效光源和专用智能控制电源开发的新一代绿色节能路灯，比普通高压钠灯节能60%以上，比LED路灯节能10%以上，可完全替换现在全系列普通高压钠灯产品。其特点如下：

（1）光源

Cosmo光效达118 lm/w，色温为2800K，光色为暖白光，显色性达到85%，有良好的透雾性，和相同功率的普通高压钠灯相比，亮度提高40%以上，可显著提高舒适度。Cosmo光源寿命长达30000小时以上，寿命期内光衰小。

（2）反光

纳米反光器为高温多层真空纳米材质，加上合理的光学设计，光利用率高，反光率可达95%以上；独特的无暗区光学设计，照射面为矩形，比传统路灯的照射范围广且均匀。

（3）智能控制器

突出的三段光设计可人性化自动调解功率，前5小时正常点灯，后半夜则降低输出功率。根据目前在乌鲁木齐市调查证明，当凌晨1点过后，人少照度高，适当降低照明功率40%左右，对正常照明影响甚微。三段式调光功能，在前半夜人多车多时照度100%供应，而下半夜照度降低以60%供应，可达到60%以上最大节电效果。广泛适用于快速路、城市道路等的节能改造。

（4）灯具

纳米陶瓷高效节能路灯具耐候性，工作环境温度在-40℃—+50℃；有很好的密封设计，保证灯具长期高效照明。

3.3节能改造方案

将Cosmo照明系统替换原有的传统光源高压钠灯，详见表1。

表1 Cosmo照明系统替换高压钠灯数据统计

将210WCosmo灯具与400W高压钠灯进行性能比较，详见表2。

表2210 W Cosmo照明系统与400W高压钠灯特性对比

经对比分析可见，Cosmo系统在稳定性、节能性、显色性等诸多方面的优势显著。

3.4节电效果分析

（1）现有高压钠灯总功率

400W高压钠灯实际功率480W，共13614盏；250W高压钠灯实际功率300W，共31071盏；150W高压钠灯实际功率180W，50000盏。经计算，总运行功率为24856kW。

（2）Cosmo照明系统总功率

210WCosmo灯调光实际平均功率182W，共13614盏；150WCosmo灯调光实际平均功率120W，共31071盏；90WCosmo灯调光实际平均功率68W，共50000盏。经计算，总运行功率为9606 kW。

（3）节电率

节电率=（24856kW-9606 kW）/24856 kW=61.3%

由此可见，由Cosmo照明系统替代现有高压钠灯节能效果显著。

3.5运行模式

采用能源合同模式（EMC），政府无需任何前期投入，从资金投入、产品安装到售后服务均由节能技术服务公司承担。节能改造后每年产生的节电经济效益与服务公司分成，作为Cosmo照明系统的租赁费用。一定年限内，服务公司对所提供的Cosmo照明系统免费保修与维护，保证常年使用亮灯率达98%以上。合同期内Cosmo照明系统的所有权归属于服务公司，能源管理合同到期后，所有权归政府。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。