基于绿色电力视角的坪山中心区绿色照明规划

杨 洋

(中国城市规划设计研究院深圳分院，广东 深圳 518040)



基于绿色电力视角的坪山中心区绿色照明规划

杨 洋

(中国城市规划设计研究院深圳分院，广东 深圳 518040)

结合深圳市坪山中心区绿色照明的现状，并以节能、环保、安全、舒适、经济为宗旨，从全生命周期管控、推广清洁电力和能源、应用智能微电网技术等角度，阐述了坪山中心区绿色照明规划策略，从而实现城市照明节能降耗目标。

绿色照明，全生命周期，清洁能源，微电网

1 概述

绿色照明是指城市照明应遵循“安全、舒适、节能、环保、经济”的原则，以节能减排为核心，以绿色照明系统升级改造为重点，实现打造高效运行、宜居宜行、各具特色的现代化城市夜景的目标。

坪山中心区作为“深圳东进战略的桥头堡”，应对绿色照明提出更高的要求，以规划的前瞻性和权威性为基础，强化规划对照明发展的调控引导，提高城市光环境的舒适性和美观性，明确全生命周期科学节电理念和绿色能源应用策略。

1.1 规划背景

坪山中心区是深圳市的城市副中心，将来要打造成为深圳“东北门户、智造新城、现代田园都市”。坪山中心区坚持规划先行、质量引领，以高起点的规划引领城市高水平发展。

随着社会的发展，节能环保问题日益得到关注，纵观国内的部分城市，照明存在的问题不是“亮起来”，而是应该适时、适度、适地地“暗下去”，如何在塑造精致夜景观的同时，又能最大限度地实现节能降耗，避免光污染，契合深圳市作为“清洁能源示范城市”和坪山区作为“低碳生态试点地区”的定位，成为了坪山中心区照明规划的核心。

1.2 现状解读

坪山区目前绿色照明的建设仍局限于示范性阶段，科学的规建体系远未完善。功能照明方面，智能照明系统未广泛采用，清洁能源应用不足，能耗“红线”仍不明确。景观照明方面，部分楼宇景观灯“光控”严重缺失，引发一定的光干扰情况(见图1)。

1.3 规划目标

打造面向未来、绿色宜居的智慧夜坪山。以节能、环保、安全、舒适、经济为宗旨，明确城市照明建设全生命周期的管控原则，合理采用清洁能源照明系统，推进微电网在照明领域的应用。在彰显中心区品质化特色夜景和鲜明特色城市形象的前提下，避免高能耗和光污染等问题。

2 全生命周期的科学管控

2.1 执行严格的能耗标准

坪山中心区功能照明应全面采用LED光源，同时，机动车功能照明应严格执行如表1所示的功率密度限值。

表1 机动车功能照明功率密度值(LPD)

事实上，由于规划坪山中心区功能照明全面推广LED光源，其执行的功率密度指标远低于CJJ 45—2015城市道路照明设计标准中的限定值。

2.2 合理选择配电变压器

规划明确用于城市照明的专用变压器应首选节能型配电变压器，变压器负载率应控制在60%～75%，应当采用合适的无功补偿装置，提高变压器功率因数cosθ至0.9以上。

供电电源应设置在该区域中央位置，深入道路照明负荷中心，最好是在道路交叉口隐蔽处或绿化带隐蔽处，这样兼备美观与节能环保的双重优势。

规划道路照明专用箱式变电站电压等级一般为10 kV/0.4 kV/0.22 kV，每座变电站出线在10回路以上，供电半径控制在800 m，变压器容量一般为100 kVA～250 kVA。对半月环公园、坪山高铁枢纽站和主干路，功能照明应采用双电源供电，且每个电源均应能承受100%的负荷。

2.3 道路照明应用节能管理方案

表2 机动车功能照明节能管理方案

随着智能照明控制技术、单灯控制技术的发展和LED光源技术的成熟，LED灯具已能实现智能无级调光，控制中心可以对每盏灯从0%～100%任意控制输出。本次规划根据坪山中心区内部不同道路的等级，结合智能照明控制技术，确定执行如表2所示的节能管理方案。

3 清洁电力和能源的应用

3.1 适应性分析

根据历史数据分析结论，深圳市太阳能资源较丰富，年太阳总辐射为4 617.9 MJ·m2，属于太阳能资源Ⅱ类地区。深圳市年平均风速为2.7 m/s，风力资源相对匮乏。

同时，本规划采用PVsyst软件对深圳市太阳辐射和风能资源进行了仿真分析，经统计，深圳市年总太阳能辐射量为1 358.2 kWh/m2，平均风速为3.3 m/s。

根据深圳市太阳能和风能的实际情况，坪山中心区城市照明应广泛利用太阳能转化电能，主要包括太阳能薄膜系统、太阳能路灯等，可不开发风能。

3.2 半月环公园清洁能源照明系统

对于坪山中心区而言，“半月环”绿廊作为片区重要的景观资源，应当重点考虑规划布置太阳能草坪灯和太阳能庭院灯，同时考虑以公园内建筑、小品为载体，设置太阳能薄膜发电系统，就近消纳发出的电能。

半月环公园高铁商务公园中心商务公园庭院灯和草坪灯宜采用独立式太阳能照明系统，轴线广场和站前广场宜采用市电供电的照明系统，确保稳定性。半月环公园居住社区公园和文化休闲公园院灯和草坪灯宜采用独立式太阳能照明系统(如图2所示)。

在公园建筑小品推进“太阳能屋顶计划”，半月环公园内售货亭、公共厕所、景观小品和停车棚顶部，文化展廊的顶部宜采用太阳能薄膜发电系统，其发出的电力不仅能够用于自身建筑照明，还可以通过直流微网系统并入半月环公园配电网，并就近消纳发出的电能(见图3)。

3.3 道路清洁能源照明系统

荷康路和松坪路是打造半月环夜景景观带的重要功能照明载体，同时考虑到半月环公园的开阔性，宜在荷康路全线建设独立式太阳能照明系统，在松坪路建设与市电互补的太阳能照明系统(见图4)。

和兴路、和富路、联馨路、绿园五街周边主要建设用地为居住功能为主导的用地，采用与市电互补的太阳能照明方案较为稳妥，能够保证当周边建筑遮挡导致光照不足时，切换至常规市电也能够确保照明系统的稳定。

4 智能微电网技术的应用

微电网作为主动网络是智能配电网的重要组成部分，能够充分整合多种DG，并使其以并网或孤岛方式运行，为用户提供可靠性供电。

4.1 半月环公园微网总体结构

坪山中心区半月环公园微电网示范方案如图5所示，微电网采用交直流混合并网模式，外电网经降压和AC/DC逆变接入380 V直流母线，直流母线同时纳入屋顶光伏和薄膜发电系统、并网太阳能庭院灯，同时预留燃料电池接入空间，另外直流母线侧接入蓄电池，蓄电池的作用包括短时间供应电力、电力削峰填谷、调度发电单元和弥补预测偏差、改善电能质量等。

负载侧主要接入电动汽车充电桩、景观照明LED光源和太阳能景观小品，微网能量管理系统主要功能是对能量进行智能控制和自动调度决策。半月环公园建设微网的目的在于采用“绿色电力”和清洁能源实现“绿色照明”的目标(见图5)。

4.2 节能减排效益分析

根据上述清洁能源照明系统规划和微电网规划，形成了如表3所示的清洁能源照明系统技术统计，微网建成后，每年能够节省250 496度电，节省225 446元电费。

表3 半月环公园清洁能源照明系统技术统计

比经济效益更重要的是，推广清洁能源照明系统和微电网，能够带来巨大的环境效益，包括节约标准煤、减排烟尘、减排二氧化碳和二氧化硫等。

5 结语

坪山中心区绿色照明应在突出中心区夜景特色的基础上，严格遵照规划控制原则，执行功率密度限制标准，合理采用节能配电设备，应用节能管理方案，并实现分区、分级亮度和能耗控制，推进半月环公园和道路清洁能源照明系统建设，构建半月环公园智能微电网工程。

本文以绿色电力和能源的视角研讨了坪山中心区绿色照明建设，形成目标明确、切实可行的实施策略，以达到提升整体城市夜间环境品质和社会效益的目的。

[1] JGJ/T 163—2008,城市夜景照明设计规范[S].

[2] CJJ 45—2015，城市道路照明设计标准[S].

[3] 深圳市住房和建设局，深圳科技工贸和信息化委员会.LED道路照明工程技术规范[Z].

[4] 坪山新区中心区综合开发办公室.坪山中心区城市照明详细规划[Z].2015.

[5] 吴贵才,陈 郊,张 霞,等.深圳中心区景观照明专项规划[J].照明工程学报，2014(2)：69-80.

The green lighting planning of Pingshan central area based on green power perspective

Yang Yang

(ShenzhenBranch,ShenzhenCityPlanningandDesignInstitute,Shenzhen518040,China)

Combining with the present situation of Pingshan central area green lighting in Shenzhen, and from the energy saving, environmental protection, safety, comfort, economy for the purpose, from the whole life cycle control, promotion of clean power and energy, application of smart micro power grid technology and other points of view, elaborated the green lighting planning strategies in Pingshan central area, so as to realize the energy saving and consumption reduction target of city lighting.

green lighting, whole life cycle, clean energy, micro power grid

1009-6825(2017)06-0137-03

2016-12-12

杨 洋(1992- )，男，硕士，助理工程师

TU113.666

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