北京市“十三五”时期绿色照明工程实施效益分析与评价

2020-01-16 16:51
照明工程学报 2020年5期
关键词:十三五北京市绿色

于 珊

(北京节能环保中心,北京 100000)

引言

绿色照明是在提高照明质量的前提下,通过采用LED等高效节能光源、智能系统控制等手段,深挖照明节电潜力,进一步降低照明用电量,进而降低发电所需的能源消耗、污染物排放和温室气体排放,创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的光环境,以改善人们工作、学习、生活条件和质量,对节能减排、大气污染治理具有重要意义,同时有益于人们身心健康,并充分体现现代文明。

北京市绿色照明工程是一项惠民工程、亮点工程、节能减排重点工程。2016年,中国照明学会在总结中国绿色照明实施与发展经验的基础上,经充分论证,为北京市提出“十三五”时期绿色照明规划建议。同年9月,北京市在全国率先发布首个省级绿色照明专项规划——《北京市“十三五”时期绿色照明工程实施方案》(京发改〔2016〕1586号)(以下简称《方案》),提出2016—2020年将紧紧围绕“内涵促降”的工作主线,坚持“突出重点、高效利用、统筹规划、分步实施”的原则,推广200万只LED高效照明产品,实施一批智能照明示范工程[1]。

2016—2019年,北京市投入政府补贴资金,推广LED高效照明产品约200余万只,实施了9项智能照明示范工程,研究推动了3项智慧照明产品(系统)技术要求,储备多项智能照明示范项目,提前一年完成《方案》目标。

LED高效照明产品的推广、智能照明示范项目的实施,切实起到了节能减排、带动行业发展的良好效果,同时也为使用者带来了一定的经济效益,社会反响热烈,成为政府推动节能减排的重要抓手之一,在实现惠民生、促增长的同时,为实现“十三五”节能减碳目标,助力北京市智慧型低碳城市建设发挥了积极的作用[2]。

1 北京市绿色照明工程实施情况

1.1 规模推广工程

2016—2019年,按照《方案》总体要求,有计划逐步推进,4年来推广LED直管灯、LED感应灯、LED筒灯、LED面板灯和LED投光灯5种类型共200余万只。

灯型方面,LED直管灯历年来推广数量最多,应用领域最广,包括学校、医院、写字楼、物业小区等;其次是LED感应灯,主要用于地下车库、物流仓储等,LED感应灯通过加装智能控制装置,节能效果显著;LED筒灯主要用于宾馆饭店、写字楼等;LED面板灯和LED投光灯是2019年新增两种灯型,LED面板灯主要用于高级写字楼、学校等,替代原有格栅式直管灯具,照度均匀防眩光且更加美观,是未来主流产品之一;LED投光灯主要用于体育场馆等,包括专业比赛用及业余训练用两种。

建筑类型方面,办公楼、写字楼、物业小区等使用量最大,包含领域主要是科研院所、央企、军队、养老机构及民政服务机构、写字楼物业服务单位、物流仓储企业、展览馆等文化场所等,产品主要是1 200 mm直管灯,用于办公室、走廊、宿舍、公共区域等,以格栅灯具形式为主,地下停车场及仓库广泛使用LED感应灯;第二大领域是学校,包括高校、中小学及幼儿园,高校用于办公室、公共区域、学生宿舍及教室,中小学及幼儿园主要用于办公室及公共区域;商超领域主要推广单位是连锁超市及连锁商场等,主要使用产品为LED直管灯,用于卖场及办公区域;工业企业主要使用产品为LED直管灯,用于办公区域;宾馆饭店主要产品为筒灯及直管灯、感应灯,分别用于走廊、办公区域及地下停车场;交通领域主要使用产品为LED直管灯,用于地铁站台及办公区域,高速公路收费站及服务区,火车站候车大厅及办公区域等;医院潜力最大,据调研全市医院公共领域LED使用率不足40%,主要原因是医院自身配套资金申报流程繁琐,且医院由于其特殊性安装改造时间较为苛刻等。

1.2 试点示范工程

从2017年起,北京市绿色照明工程启动开展智能照明试点示范项目,与规模推广不同,试点示范主要面向重点领域广泛征集试点项目,以单一建筑场所为单位进行系统化照明改造,侧重通过LED加装智能控制系统取得场景式、主动式、定制化、智能化照明,使整体照明环境得到优化并较传统光源替换取得更好的节能效益。

2017年实施了北京展览馆等2家试点,2018年实施了国贸、金海湖等7家试点,2019年征集了多家试点单位并将于2020年完成施工改造。改造产品类型最多的是智能路灯,主要用于园区、校区街道等,平均节能率约为70%左右,其他包括展览馆、宾馆饭店、写字楼等室内照明产品,以及金海湖等景观照明。

2 北京市绿色照明政策实施效益分析

2.1 用户节电省钱得到实惠

照明改造是所有终端用电设备中,节电率和发电污染物减排量最高、成本效益最好的一种节电技术措施。

LED灯替换荧光灯改造平均投资回收期(不计折旧)为0.4年(4.8个月),与普通节能灯相比,节电率约为50%,与白炽灯相比,节电率约为75%,以办公楼和居民家庭为例测算如下:

一个约30 000 m2的办公楼,如全部由自镇流荧光灯更换为LED灯,年节电约为600 000 kWh以上,如加装智能控制装置实现照度控制,不仅改善照明条件实现情景式照明,节能效果更为可观;一户居民家庭,如全部由节能灯更换为LED灯,年节电约为220 kWh,节约电费超过100元,如由白炽灯直接更换为LED灯节能效果更加显著。同时,LED照明美化了环境,给居民带来了更多的获得感。

2.2 政府节能减排取得效果

节能效益方面:根据2018年清华大学建筑设计研究院对该工程项目出具的中期评估报告,200万只LED高效照明产品年节电2亿kWh,折合标煤为2.4万吨,对北京市年照明用电降耗贡献2个百分点。

经济效益方面:200万只LED高效照明产品为社会年节约电费2.2亿元,依据项目总投资和政府投资测算,该项目总投资强度约3 700元/吨标煤,政府投资强度约1 500元/吨标煤,单位节能量所需投资效益较好,与此同时,该项目拉动社会总投资超过8 500万元,经济效益显著。

减排效益方面:200万只LED产品年减排二氧化碳17万吨。(依据2010年中国省级电网平均二氧化碳排放因子,北京市0.829 2 kg CO2/kWh计算),减排效果显著。

环境效益方面:LED是环保光源,不产生汞污染,寿命长,更新换代周期长。据测算,一只T8荧光灯的含汞量约 5 mg 左右,200万只LED灯替换节能灯将减少汞污染10 kg,间接降低了36亿吨水污染和1 000 000 m3空气污染对环境造成的安全风险。

安全效益方面:良好的夜间道路照明降低城市道路交通事故率30%。2018年北京航空航天大学沙河校区全部改造为LED智能路灯,据校方分析,综合节能率75%,而且通过加装智能控制系统,实现了路灯远程控制、按需照明、故障报警、远程抄表等,进一步保障校园照明安全,减少了校园安全事故率。

2.3 拉动社会投资扩大需求

绿色照明项目采用“不限领域、双向选择”的模式开展推广,鼓励学校、医院等公共机构积极参与,推广用户中公共机构占比50%以上。通过公共机构率先垂范,社会反响强烈、积极响应,更多的用户了解、认识到LED产品的优势,用户满意度达95%以上,在提高照明环境质量的同时将节能、降耗的理念深入人心[3]。

政府补贴推广,带动社会投资、加快高效节能产品普及应用,2016—2018年,政府补贴推广直接带动社会投资,间接带动居民家庭及公共建筑LED普及使用率逐年提升。其中,公共机构LED使用率提升效果显著,LED使用率全国领先,北京市照明市场LED产品占有率近90%,其中北京市绿色照明项目起到重要的助推作用。

2.4 领军企业带动行业发展

北京市绿色照明项目参与企业都是知名品牌企业,有京东方、厦门通士达、佛山电器、浙江阳光、欧普照明、雷士照明、飞利浦(昕诺飞)等行业领军企业,质量和服务均代表目前LED产品最先进的技术和水平。在北京等地LED支持政策引导下,国内一些公司更加重视品牌效应,通过调整营销结构,加大了国内市场投入,在全行业销售持续低迷的情况下,销售业绩却逆势提升,内销占比逐年提升是至关重要的原因。 对于英智特、艾瑞光辉等中小企业,通过参与推广、政策扶持,提高了社会对其品牌认识和正面反馈,引导企业向行业领军企业看齐,帮助中小企业做大做强。

与此同时,北京市绿色照明项目的影响不断扩大。2019年7月,北京市人民政府外事办公室邀请北京节能环保中心带领照明领军企业开展了“携手共建绿色丝绸之路,北京市绿色照明宣传展示”的活动,走进蒙古乌兰巴托“北京日”活动现场,中国外交部官网报道“北京市高科技智慧照明展示展现了中国制造的高水平和中蒙经贸合作的广阔前景”。

2.5 标准引领驱动产业创新

2016—2019年,根据市场需求及产业发展,推广产品类型逐年增加,从仅有国家标准的LED筒灯一种类型逐步发展为LED直管灯、LED感应灯、LED筒灯、LED平板灯和LED投光灯五种类型,取得很好的推广效果。

对于国家标准尚不能统一的产品类型,北京市在推广工作准备阶段,编制出台相关标准和技术要求,并通过实践检验完善标准(技术要求)。近年来,北京发挥行业协会、科研院所和高校等机构集聚优势,在北京照明学会等技术支撑单位的大力支持下,编制出台了《智能路灯技术要求》、《智能射灯技术要求》、《智慧照明控制系统技术要求》等3项智慧照明产品(系统)技术要求,引导行业向着规范、健康方向发展[4]。

北京市发挥全国科技创新中心优势,2018年实施的北京国贸地区智能路灯试点集结了监控、安防、通知屏显、环境监测等智能化照明功能,并在2019年继续扩大范围和规模,作为国贸地区高科技智能照明整体布局中的重要环节,同时为新中国成立70周年庆典LED灯光秀提供了重要保障和支持。

2.6 智慧发展提升首都形象

目前,全国城市公共照明耗电量约占总照明耗电量的30%,并将持续增长。北京市照明能耗占比随着现代城市“夜间经济”的不断发展而演变,随着物联网、5G等新技术在智慧城市中的广泛应用而不断增长[5]。同时,物联网、5G等新科技也为响应复杂公共照明需求提供了工具,照明的管、养、建等环节纳入云端综合管理平台,将极大突破LED仅用于照明的界限[6]。

北京市2017年实施的太阳物业小区地下停车场LED感应灯改造,充分证明这一点。采用LED感应照明,车来灯亮、车走灯灭。改造还试点了驻车LIFI定位,无需网络信号支持,仅通过多点定位的数只LED灯管,形成地下车库LIFI全覆盖,在手机等移动终端实现“室内导航”寻车。未来还可与自动泊车等功能融合,发展空间广阔。LED照明与物联网的结合,将助力“共享经济”等产业发展并培育新的增长点,满足人们对美好生活的向往。

3 北京市绿色照明政策实施经验

3.1 政策引导、方向明确

北京市绿色照明工程在政府的推动下,居于全国领先水平,加快了北京市LED推广应用进程。

2017年国家发展改革委、教育部、科技部等联合发布《半导体照明产业“十三五”发展规划》,明确提出到2020年LED产业发展目标,产品质量不断提高、结构持续优化、规模稳步扩大、产业集中度逐步提高、应用领域不断拓宽、市场环境更加规范等发展目标。在国家规划指导下,中国照明学会经过专家团队的充分调研及论证,为北京市提出科学、可行的规划建议,在此基础上,北京市在全国率先发布首个省级绿色照明专项规划,在专项实施方案年度计划具体指导下,“十三五”推广工作扎实推进,提前一年完成推广200万只任务,实施了一批试点示范工程,取得了较好的经济、环境和社会效益[7]。

同时,“十三五”时期,逐步由分领域定向推广转为“广而告之”全覆盖,由高效光源替换转向系统控制和智慧照明,引领全国加快由节能灯向LED更新的速度,通过照明与信息技术相结合的发展方向,突出科技创新之都的高端定位,通过照明与城市环境相融合的发展模式,打造首善之区的示范应用高地。

3.2 公开招标、优中选优

北京市绿色照明工程采取政府统一招标方式“优中选优”选择推广产品,通过对招标文件全面论证和对招标流程的充分把握,招标过程全程公开,现场答疑,广泛接受全行业监督,数年来招标过程全程零瑕疵、零质疑、零投诉。

为严格把握招标文件技术指标,确保推广产品符合照明标准、契合用户多样化实际需求且切实起到节电省钱效果,项目实施单位每年对招标文件进行全面论证,做到百项千条,细致无误,针对国家标准尚不统一的智能化照明产品,组织编制相关要求并通过实践检验,逐年更新,在推动国家相关标准出台的同时,对招标产品质量牢牢把握。

2016—2019年,通过公开招标,参与北京市绿色照明工程的LED照明生产企业都是照明行业领军企业,产品质量和服务均代表国内LED产品最先进的技术和水平,通过政府引路,在首都各行业应用和示范,进一步强化品牌意识,领跑LED行业先进水平进一步提升。

3.3 监管规范、保障有力

北京市绿色照明工程参照国家绿色照明工程要求,在推广的政府补贴产品包装及本体必须“喷印”“政府补贴 绿照工程”标识,安装前后,通过委托第三方专业机构核查、委托监测机构现场测试以及专家组抽查三种方式加强监管,项目全程由北京照明学会专家团队作为实施过程中技术指导,确保推广产品符合中标产品技术指标。

为保障用户的后期维护,招标文件中予以明确规定,三年质保期内质量问题免费更换(24 h内响应),五年(寿命期内)承诺维保,且维保价格不高于中标价。

在严格要求、规范监管下,推广LED灯数年来,产品抽检无一出现问题。2018年开展“回头看”调查,通过中国建筑科学研究院有限公司现场测试情况显示,2013年通过政府招标安装的LED灯,在寿命期几近结束时,照度仍达到环境使用标准(平均光衰远低于国家标准),损坏率在5%以下(重新装修等除外),用户反应“质量好、美观、舍不得更换”,几乎全部仍在使用,北京市绿色照明工程得到用户一致好评。

4 北京市绿色照明未来展望

4.1 政府引导、潜力可期

通过政府引导,北京市绿色照明工程得到了社会各界的广泛关注,据清华大学建筑设计研究院对北京市绿色照明工程做的专项中期评估报告及现场调研情况,由于政府补贴产品质量高、售后服务好且价格合理,以公共机构为主、大型公建等用户对政府补贴更换LED改造呼声很高,“十三五”之前更换的产品已临近寿命期,亟待政府给予支持、更换,同时进行规模化回收,节能环保效益良好。

与此同时,据相关调研,北京市室内照明LED平均普及率不足50%,路灯等室外照明尚未大规模推广应用,普及率远低于广东、江苏、浙江等省市,医院、文化、景区、产业园区等未来仍有很大的改造空间和潜力,社会、经济效益非常可观。

根据《北京市“十三五”时期民用建筑节能发展规划》,预计2020年,公共建筑电耗在全市能源消费总量中占比将会达到15%,在提高生活工作质量的同时控制照明能耗,这意味着推广绿色照明很有必要”。目前,在政府支持和引导下,北京很多公共建筑已经自发地开展了照明工程改造。

LED技术早已克服技术难点,作为一项成熟技术产品,不同于节能灯等过渡产品,其与信息技术高度融合将成为可预见的未来照明产业发展的大势所趋,而目前LED使用率不高,亟需政府继续支持和引导[6]。

4.2 加强评估、跨界融合

智能照明是新一代绿色照明,通过采用先进信息技术,构建智能照明控制系统。实施绿色照明工程,有利于用能单位实现节电节费、改善照明环境;有利于促进先进节能技术与信息技术的融合发展,新技术新产品研发、生产和推广应用,助推节能环保产业健康发展;也有利于拉动居民的绿色消费,实现惠民生促增长。

根据清华大学建筑设计研究院对北京“十三五”绿色照明工程实施情况的中期(2016—2018年)评估,该工程在当前推进过程中也存在一些问题,例如:推广应用产品品种和规格与实际需求之间还有差距,尚不能全面满足用户需求;在推广应用中,除节能指标外,对替换后与原照明设计标准之间的匹配度关注不够,下一步应对此加强专业评估。

伴随大数据、物联网、边缘计算等新兴技术的飞速发展,智慧照明将是未来的普遍趋势;随着LED技术快速进步,在农业、健康医疗、光通信等跨界融合领域将实现跨越式发展。当前,北京已经有成功的试点案例,下一步将进一步增加LED在智慧、农业、健康医疗等领域的试点力度[8]。

4.3 拉动消费、绿色发展

自2013年起,北京市绿色照明推广主要是LED高效照明产品,面向领域主要是大宗用户,包括交通、教育、卫生等公共机构,写字楼、商超、酒店等大型公建等,而面向居民家庭推广LED产品未曾开展。据了解,北京市居民LED产品使用比例较低,推广潜力很大[9]。

通过北京市“十三五”时期绿色照明推广,使越来越多民众从单位、从身边认识到LED高效照明产品带来的优势,为下一步面向居民家庭推广普及LED照明产品奠定了良好基础,北京市现有常住居民家庭约850万户,调查显示,每户居民家庭平均配备灯具数量为7只,其中LED灯比例不超过40%,如按超半数的推广率进行估算,则推广潜力约为3500万只,节能效果非常可观。与此同时,拉动居民绿色消费,提升全民节能减排意识,营造节约环保良好氛围,共同为绿色北京发展贡献力量。

5 结束语

本文梳理了“十三五”时期北京市绿色照明工程发展与实施的基本情况,分析了该工程实施的经济、环境及社会效益,提供了该工程实施的“北京经验”,并对未来发展进行了探索和展望。

北京市吸收全国LED产业最优质资源,向全国提供最具影响力的推广示范,笔者相信,北京市绿色照明将在今后的发展中,通过不断完善制度迎合多样化的市场需求,逐步开创新潜力推动先进技术的发展,勾画照明与环境融合、企业与政府互利的新蓝图,打造节能与环保并进,绿色发展与可持续发展共赢的新典范。

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