王国勇
摘 要:文章主要是从农村安装大功率LED路灯照明的可行性入手,并以厦门A村为工程案例,探索大功率LED路灯在农村公路的应用。
关键词:大功率LED;农村公路照明;节能环保
1 大功率LED路灯应用现状
大功率LED路灯指的是功率大于30瓦以上,采用新型LED半导体光源的路灯。其推广应用的核心价值体现在节能和长寿命。目前,我国在北京怀柔区、福建厦门、安徽黄山新农村建设示范先后推出路灯示范工程。
2 大功率LED路灯在农村公路应用的可行性
2.1 大功率LED路灯性能有极大优势
(1)与传统高压钠灯性能比较。从成本角度看,LED路灯现阶段还无法完全取代白光泛光照明以及高压钠灯。但是LED在小功率照明、局部照明、彩色照明等领域有着无可比拟的优势,核心在于节能和性能更优。以光源初始光效901m/W的LED灯和1201m/W的钠灯为例,两者的热效率比为0.6:1;驱动效率比为1.06:1;配件效率比为1.71:1;灯具效率比为1.65:1;灯具光效比为1.24:1;能耗比为0.32:1。综合比较,LDE路灯光效是高压钠灯的3.1倍,但能耗仅为是高压钠灯的32.4%。
(2)与传统高压钠灯经济效益对比。工程成本、运行成本是衡量大功率LED是否值得应用的重要指标。在同一个公路安装了150WLED路灯和120W高压钠灯,实际现场观察,两者的显色性相比,LED明显比钠灯的好。具体从工程费用和运行成本相比,如表1和表2所示。
备注:据测算LED路灯5年更换电源1次,每次维修成本为1000人民币;钠灯每8个月更换1个光源,每更换1个光源的材料和人工费约500人民币,每5年更换3次电源,每次维修成本为800人民币。
综合以上,LED路灯工程成本比高压钠灯高出仅9%。但LED路灯5年的运行成本却少了26%,节能效果非常明显,总体可节约的电量巨大。从经济效率看,在农村推广使用大功率LED路灯是可行的,也是必行的。
2.2 农村电力设备改造逐步推广,基础条件日益完善
1998年、2003年和2008年,我国分别启动农村电力建设与完善工程。自此,我国农村电力供应能力和管理水平大幅度提升,极大改善了农村电力基础设施条件,供电能力和供电可靠性显著提高,农村电价大幅度降低。而新农村建设提出以来,部分农村地区又开始新一轮的路灯照明工程。
良好的电力基础设施条件,以及农村承担夜间照明运行各项费用的能力大幅提升,再加上大功率LED自身节能、寿命长等优势,大大提高了LED路灯应用于农村公路照明的可行性。
3 大功率LED路灯在农村公路应用的工程案例
与城市相比,农村路灯施工覆盖范围广,但是分布散,工程量大。为确保工程安全、顺利推进,厦门市改造农村道路照明工程先以A村作局部试验,希望能够收集数据、积累经验、优化技术指标,进行改进之后,能够大范围推广。
3.1 灯具选择
从A村的条件及住户分布情况,该村的公路宽度在3-5米之间,村内路灯安装间距约为40米,村外约为50-60米。灯具功率选在30-40W,路灯高度5-7米左右。在农民活动的活动广场采用60W灯具,安装间距大约30-35米,高度6-7米。初步测算路灯数量为:30WLED路灯数量为35盏,40WLED路灯为10盏,60WLED路灯为5盏。这些成本如表3所示。
3.2 路灯照度现场主管视觉判断
因灯杆之间的距离加大,两灯间会存在暗区。但从现场看,路灯照度能够满足车、行人的视觉要求。从特定配光曲线看,使用照明模拟计算软件数据与实际效果基本一致,斑马效应也明显,均匀度效果也好。
3.3 大功率LED路灯技术参数(如表4所示)
3.4 路灯安装、调试阶段管理
(1)要求施工人员进场后,必须按图纸勘测现场,确定施工条件优劣;记录无法按图施工的路灯位置及数量,与村委取得联系,协调变更安装路灯的位置。(2)采用机械作业前,要征得当地村委同意,并按图纸开挖,对基坑要马上进行围蔽,消除安全隐患。安全人员要时时巡查,对发现的问题要及时处理。(3)若施工中,遇到安装路灯的位置刚好在水沟、水田等地,要上报监理、设计等相关单位,并让设计单位修改方案;若路灯地基已建好,但遇到村民不同安装,上报监理与主管单位,与当地村委洽谈后,让村委与村民协商,并做合理安排。(4)要求严格审查工艺、工序,对设备材料先检查后安装,确保工程安全。(5)因农村水管、线管、通信管分布较为混乱,在施工前,应确认清楚,再开挖,同时要注意保护村民的财产安全。(6)制定应急方案,确保施工按时、按质进行。
3.5 路灯投入运行阶段管理
在保证期内,路灯维护保养由路灯生产商免费负责,满保证期后移交当地负责管理,路灯生产商可提供有偿服务。