合同能源管理(EMC)在深圳市LED路灯改造的应用和实践

张少夫 ，吴贵才 ，袁　奇

(深圳市灯光环境管理中心，广东 深圳　518000)



合同能源管理(EMC)在深圳市LED路灯改造的应用和实践

张少夫 ，吴贵才 ，袁奇

(深圳市灯光环境管理中心，广东 深圳518000)

摘要：根据EMC在LED路灯改造应用的特点、优势，介绍EMC模式在LED路灯改造中应把控和掌握的各环节，结合深圳市LED路灯改造的实践及取得的效果，总结了一套可行的、以EMC模式进行LED路灯改造的总体方案。

关键词：LED路灯；EMC模式；改造；实践

1EMC在LED路灯改造中的应用

1.1EMC简介

20世纪70年代中期，合同能源管理(简称EMC)在西方国家逐步发展，而基于EMC的专业化的节能服务公司也随之发展。合同能源管理已发展成为一新兴的节能产业。我国20世纪90年代末引进合同能源管理机制，通过示范、引导和推广，节能服务产业迅速发展，专业化的节能服务公司不断增多，服务范围已扩展到工业、建筑、交通、公共机构等多个领域。

合同能源管理是一种新型的市场化节能机制，其定义[1]为：节能服务公司与用能单位以契约形式约定节能项目的节能目标，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服务机制。依照具体的业务方式，可以分为节能效益分享型合同能源管理业务、节能量保证型合同能源管理业务、能源费用托管型合同能源管理业务、节能设备租赁型合同能源管理业务。

节能服务公司须通过与客户签订节能服务合同，为客户提供包括能源审计、项目设计、项目融资、设备采购、工程施工、设备安装调试、人员培训、节能量确认和保证等一整套的节能服务。

1.2EMC应用在LED路灯改造中的特点和优势[2]

EMC模式是以合同的方式为用户通过节能降低能耗支出，节能服务公司从降低的能耗费用中获得收益。此方式的投资回收期时间较长、初期投资额大、设备运行期维护任务较重。

针对以上特点，在选择用户方面，节能服务公司需选择用能量大、用能时间稳定、用能时间长、需改造用能设备技术要求不高、维护较简单的用户。

当前，我国路灯照明多数仍采用高压气体放电灯。而随着LED照明技术的高速发展，LED路灯性能有了长足进步，拥有以下优势：

1)整灯发光效率高：LED路灯整灯发光效率已超过100lm/W，已达到或超过高压气体放电灯的整灯效率，且发光效率仍在提高。

2)配光可控性好、光损失少：LED光源为点光源、光束角窄，能很好地依据照明要求进行配光，减少光损失，提高利用率。

3)寿命长：LED光源使用寿命可达5万到10万小时。随着LED路灯驱动电源质量的提高，整灯寿命也有大幅提高，可达2万小时以上。

4)安全、易维护：LED光源采用低电压直流供电，提高了维护的安全性。同时，LED灯采用模块化生产，维护时可对损坏部分进行模块化更换，降低维护成本，提高维护效率。

5)光衰小：随着LED芯片技术的快速发展和灯具制造技术的提高，灯具质量大大提高，光衰减少。

6)电子化程度高：LED路灯的电子化程度高，与信息技术的结合越来越紧密，调光、控制开关、信息采集等技术已在LED路灯上广泛应用。这使LED路灯的后续改造及进一步节能更易实现。

7)发展快、提升空间大：LED照明技术快速发展，使LED灯具的生产成本降低，灯具质量、发光效率都得到极大的提高。替换原有传统灯具的可行性及效益也大大地提高。

基于以上特点，在EMC模式中用LED路灯替换高压气体放电灯，节能服务公司取得利润已经成为可能。

1.3EMC模式LED路灯改造在广东省的应用情况

2012年，广东省政府印发《广东省推广使用LED照明产品实施方案》[3]。按照实施方案，广东省率先在公共照明领域，即道路、公共场所、政府机关等，完成LED照明产品推广应用。从方案实施之日起，以上领域新建照明工程一律采用LED路灯、庭院灯和景观灯等产品；原先使用非LED照明产品，到2014年底前实施分期分批改造完成。珠三角地区在2013年底前率先完成。

实现节能及产业发展综合目标，在同比口径下照明节能50%以上，拉动LED产业快速健康发展。

为保障方案的实施，方案鼓励采用合同能源管理(EMC)运作模式，并在节能收益的支付上制定了列支原则，保证EMC项目的资金支付。

在方案印发后，广东省各市根据本地的不同情况积极推进，到2014年10月，全省基本完成各项任务，LED路灯安装路段近3万公里，基本采用EMC模式实施。

深圳市全市采用EMC模式改造LED路灯、庭院灯约15万盏，整体照明质量达到相关标准，取得很好的节能效果、社会效益。

2EMC模式在LED路灯改造中各环节的掌控和把握

LED路灯改造的EMC模式以合同的方式确定各参与方的权利、义务。项目合同期长、投资额大、参与方多、财务费用高、运行维护的不可预见性高、风险大，同时，路灯的市政照明属性要求项目的改造效果需得到广大市民的认可，保证照明质量不低于改造前，即取得社会效益与经济效益的双重要求。各种要求、诉求、目标的保障是项目运行的根本。

因此，在项目运作、执行中，各利益方：项目管理方(路灯管理部门)、节能服务公司、LED灯具生产商的权利、义务必须明确规范，项目合同及执行中节能服务公司的选取、产品的选择、照明质量、合同全过程质量的控制、节能量及节能收益的评估、工程监理和数据统计等各个环节必须掌握、把控好。

2.1LED路灯改造EMC模式运作的基本条件

1)用户具有稳定的节能效益的支付能力。

2)LED路灯改造后具有合理及稳定的节能效益。

3)须有成熟的改造技术、替换产品。

4)确定的节能效益分享模式。

2.2EMC节能服务公司的确定

须选择资金实力较强、管理团队实力及项目管理经验都较丰富的节能服务公司，此是项目建设及长期正常运行的基本保障。

2.3LED路灯产品的选择

LED路灯产品的选择是保障合同全过程照明质量、运行维护的可预见性、提高节能效益及控制项目总投资的重点。

2.4项目的设计

依据CJJ 45—2006《城市道路照明设计标准》的要求，对涉及改造的道路进行重新设计，严格执行相关设计标准，保证照明质量，确保市民对改造项目的认同。

2.5第三方检测和节能评估机构

合同全过程照明质量检测、节能效益的评估须由一个中立的第三方机构来监控。需严格准入标准，选择技术实力强大、信誉好的检测机构，在合同期内，第三方机构须每年多次对照明质量、节能量的变化进行检测。

2.6项目施工监理

项目的施工都在现有建成路上施工，交通状况复杂，车流、人流大，安全要求高，施工难度大，同时须保证施工质量，以减少后期维护，因此，项目需聘请有资质、经验的监理公司参与。

2.7项目改造量的统计

项目改造量是项目节能量确定的基础数据，准确地确定更换灯具的数量、规格、功率、位置，能保障节能量的准确计算及数据的可复核性，提高管理水平有很大的促进作用。

3EMC模式在深圳市LED路灯改造的实践

依据《广东省推广使用LED照明产品实施方案》的要求，深圳市灯光环境管理中心从2012年年中开始对LED路灯改造的可行性、改造方式、改造量、节能效益分享方案、招标方式及项目执行中涉及的各环节进行讨论、论证，与深圳市各相关职能部门进行协调。最终确定对市灯光环境管理中心管辖的具有改造条件的约4万盏路灯采用EMC模式进行LED路灯改造。改造中，充分考虑各项工作及整体的协调。

3.1项目立项及节能效益分享方案的确定

对约4万盏路灯一次性进行LED改造，此大规模改造在深圳市是第一次，依据《广东省推广使用LED照明产品实施方案》中对投资方式要求和深圳市路灯电费支付方式的现状，市财政部门同意按EMC模式进行路灯的LED改造。在此情况下，确定节能效益分享方案成为项目能否正常开展及合同能否顺利履行的关键。

节能服务商为用户提供合同期内的项目设计、项目融资、设备采购、工程施工、设备安装调试、人员培训、配合节能监测、计量确认和保证等一整套节能服务，其在合同期内的投资全部在节约电费分成中回报并保证合理的利润；用户所得到的经济效益为改造后所节约的电费的分成。因而，节约电费的计算的准确性极其重要。

首先，深圳市路灯用电与景观照明、交通监控、通信基站、公交站台等合用电表，地铁拆迁、市政建设造成路灯数量增减等情况，LED路灯改造节约电费无法从电表中准确计量。

其次，路灯电价组成复杂，现采用普通用电、大量用电、高需求用电等三类计价，峰、平、谷时段电价差别大，不利于项目合同期的费用支付。

再次，因电费中包含基本电价，此部分费用无法从节约用电中反映。

综合以上情况，根据深圳市的电价情况，考虑电价走势，为方便合同的执行，合同期间用电单价实行经计算的综合固定电价。节约电费为：单位电价×节能量。

为方便计量和及时支付节能费，按LED路灯改造前后总功率的差计算节约电量。在确定计算方式与电费单价后，节能量的估算，在当时LED路灯市场价的情况下决定了合同服务期限。我中心技术人员结合需改造路灯的设施量、道路状况、LED路灯的技术水平等多个条件，按CJJ 45—2006《城市道路照明设计标准》[4]及SJG 22—2011《LED道路照明工程技术规范》[5]的要求，经多次核算，估算出合理的节约电量。

最终确定节能效益分享方案为：节能服务商合同期分享年限为九年，九年后保质期为两年；节能率最高按50%计算；节能服务商分享金额为：电费单价×节约电量×节约电费分成比例。

在这方面严谨的工作为项目的顺利执行及保障合同各方的利益打下了坚实的基础。

3.2项目招标

项目的招标按公平、公开、公正的原则择优选取节能服务商和LED路灯，是项目能否在合同期内得到完整执行的重点。

招标需求的编制，在招投标法规及政府的相关约束外，商务及技术的要求，要体现整个合同期内项目履行中各方面的统筹考虑，不可有偏颇。

在节能服务商的要求中，除考虑其资金实力外，还应考虑其公司人员组成、项目经验、服务的便捷性等。

在LED路灯的选择中，首先，要求投入项目使用的产品必须有由广东省半导体光源产业协会签发的LED路灯产品标杆体系评测得分报告结论为符合进入《广东省LED标杆体系推荐产品目录》要求的LED路灯。这从整体上保证了所用产品的先进性、可靠性。其次，要均衡考虑各项指标，不要为追求某项指标而导致整灯性能下降。如为达到高节能率，强调整灯光效，就可能导致色温太高，光衰过大，从而造成市民对改造效果不认同，项目后续管理难度加大等问题。在本项目中，针对当时的LED路灯生产技术，要求整灯光效≥90lm/W，色温要求在2800～4500K,而在光衰、配光指标、安全要求、电源、芯片等综合考虑，均衡安排。

在项目招标中，要求投标人提供产品样品，样品能较好地体现产品生产商的生产技术水平及生产工艺，可以保证选择较好的LED路灯。

3.3项目的设计

项目必须按照CJJ 45—2006《城市道路照明设计标准》及SJG 22—2011《LED道路照明工程技术规范》等技术规范的要求严格设计，才能保证照明质量，才能真正体现改造的节能效果，才能为市民受众接受，才能体现整个合同期内项目的可履行性。为做到以上要求，在招标文件及合同中，明确规定按CJJ 45—2006标准中机动车交通道路照明标准值、交会区照明标准值等的高档值执行。在合同期内，由第三方监测和节能评估单位对照明质量每季度跟踪监测，监测结果不能低于标准值，不达标将按合同给予处罚。

3.4项目施工、监理、验收

项目的施工必须保证安全、工期、施工质量等，更换的灯具数量统计须准确、可复核。在项目中，由用户聘请施工监理及数据统计公司。对整个施工期进行监控，实时统计安装LED灯具的数量、规格、型号、位置、GPS坐标等信息。并依此作为项目验收及节能量计算的基本数据。同时聘请的数据统计公司在统计数据的基础上建立《路灯基础信息管理平台》，该平台以专业地理信息系统为基础，在每个定位点中记录详尽的单灯信息：包括现场实况图片，每盏路灯的灯杆编号、灯杆类型、灯臂朝向、灯具高度、光源类型等。方便后续路灯信息查询及管理系统的升级，提高科技管理水平。

3.5项目改造与用户维护管理职能的结合

项目的改造只是对灯具、灯杆内灯线进行的更换及后续灯具的保质、保修，在合同执行过程中此项目必会与路灯管理部门的对路灯的整体维护产生职责、利益等冲突，如处理不好，也对合同的执行产生不良影响，导致维修效率降低，照明质量下降、市民投诉增加等。在本项目中，结合我中心维护管理的实际情况，节能服务商只需提供合格的灯具，将正常的维修工作由我中心委托的专业维护队伍执行，在每年更换灯具总量不超过一定量的情况下，服务商无需支付维修费，既减少了多方职责不明的问题，又降低了项目成本。

3.6项目的第三方检测和节能评估

第三方检测和节能评估以中立、独立的身份对改造前的基准能耗、项目合同期的照明质量、节能量等进行检测、审核，出具独立报告，以此作为节能费支付的依据。第三方机构的重要性不言而喻，因此，在招标聘请该机构时，对投标人资质要求较高，须具有中国合格评定国家认可委员会(CNAS)授权的实验室认可证书及具有计量认证CMA资质。

其服务内容主要有：

1)制定合理可行的抽样方案，节能评估灯具抽样量不少于改造灯具总量的5‰且涵盖本项目所有标段的所有灯型，得到路灯的有功功率、电压、功率因数等参数，并计算分析项目灯具平均综合电耗，核算项目基准能耗。

2)制定合理可行的抽样方案，抽取不少于改造灯具总量的5‰且涵盖所有标段的所有灯型进行有功功率、电压、功率因素等的检测，准确地计算出项目改造后的节电量。

3)对道路照明设施改造后照明质量参数进行检测，抽取不少于改造道路总量2%且涵盖所有标段的不同等级道路进行检测(只测照度的数量不少于改造道路总量20%)，出具道路照明质量报告。

4)每季度一次的跟踪测试，并出具季度节能量评估报告和照明质量报告。

在《深圳市LED路灯节能改造》项目中，严格把控主要环节， 顺利完成项目。

改造灯具数量超过3.8万盏，改造道路里程、数量如表1所示。

表1　改造道路里程、数量

经项目的第三方检测和节能评估机构对项目的节能效果的审核评估，改造项目边界内基准线电耗为5273.65万千瓦时/年，改造后耗电量为2137.37万千瓦时/年，各标段的节能率都超过54%，平均节能率为59.47%，节能效果明显。经统计，改造后，我中心每年节省电费约为2000万元，核算的节能支付费用与节约的电费基本平衡，经济效益显著。

在照明质量方面，依据标准CJJ 45—2006《城市道路照明设计标准》对主干道、次干道、支路的照度、亮度要求，对13条各类道路的路面平均照度、路面照度均匀度、路面平均亮度、路面亮度均匀度等参数进行检测；对130多条道路的路面平均照度照度、路面照度均匀度进行了检测。所有检测参数全部合格，各项参数都有了明显改善，特别在照度均匀度、平均亮度、亮度均匀度方面改进显著。

表2～表4为不同等级道路照明质量测试分析数据。

表2　主干道测试数据

表3　次干道测试数据

表4　支路测试数据

本项目一、三标段于2013年12月底完成安装，二标段于2014年6月底完成安装，通过改造，道路照明质量有较大提高，设备运转良好，通过跟踪测试，照明质量无明显下降，经济和社会效益明显。项目运作是成功的，为运用EMC模式大面积改造路灯探索了一整套可行方案。本项目第三标段还荣获了2014年度中照照明奖照明工程设计三等奖。

4结语

EMC模式在LED路灯改造中的广泛运作刚刚开始，已取得了良好的社会效益，推动了产业发展，但EMC项目是一个长期服务，在合同执行中，参与

各方应切实履行义务，保障权利。同时，短期内，EMC模式在LED路灯改造中还不够成熟。节能服务公司除资金外，准入门槛低、技术含量不高、参与人多、同质化竞争激烈；LED路灯产品标准不统一、质量良莠不齐、恶性竞争等问题还很多。因此需要政府、企业、银行、LED专业咨询公司等各方共同努力，培育一批有信誉、有实力的节能服务公司。政府进一步在融资、税收、奖励等方面对LED 路灯的EMC项目实行一些优惠政策，多管齐下，以审慎的态度逐步推进。相信LED 路灯改造的EMC模式之路一定会越走越平坦。

参考文献

[1] 合同能源管理技术通则：GB/T 24915—2010[S]. 北京：中国标准出版社，2011.

[2] 车兆浚. LED光源在城市道路照明中的应用研究[D]. 广州：华南理工大学, 2012.

[3] 科技重大专项办公室广东省科技厅发展规划处. 广东省推广使用LED照明产品实施方案的通知[Z]. 2012.

[4] 城市道路照明设计标准：CJJ 45—2006[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2007.

[5] LED道路照明工程技术规范：SJG 22—2011[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

The LED Street Light Retrofit in ShenZhen Based on Energy Management Contract(EMC)

Zhang Shaofu, Wu Guicai, Yuan Qi

(ShenzhenLightingEnvironmentManagementCenter,Shenzhen518000,China)

Abstract：The paper has introduced all aspects of LED retrofit project based on the feature and advantage of EMC. The LED street light retrofit in Shenzhen was designed by using it. The paper summarized a total solution of LED street light retrofit according to the practical result by using EMC.

Key words:LED street light; Energy Management Contract; retrofit; practical result

中图分类号：TM923

文献标识码：A

DOI:10.3969j.issn.1004-440X.2015.03.010