城市道路照明节能改造与光衰研究

文_龚海华 张玲玲

1.苏州中聚节能科技有限公司； 2. 苏州工业园区环境执法大队

电力是我国能源的重要组成部分，2018年全国总发电量为67914.2亿kWh。其中，城市道路照明作为照明系统重要组成，其耗电量占我国照明耗电的30%，约439亿kWh。以平均电价0.65元/kWh计算，城市道路照明一年的费用达285亿元。据不完全统计，目前我国国内城市道路照明的总灯数约400万只(套)，并且以每年10%以上的速度增长。然而传统的路灯通常采用高压钠灯360°发光，造成了能源的巨大浪费。

在我国当前快速推进城镇化发展的形势下，城市道路照明灯的数量也在快速增加，因此道路照明用电量也将会进一步增加。随着技术的发展，绿色照明的理念逐渐被人们所熟知，部分城市道路照明逐步采用LED灯替代原有的高压钠灯，以降低道路照明用电。但道路照明的节能改造和LED的光衰问题有待深入分析研究，文中将以苏州某县级市中的15条道路的路灯改造来研究分析采用LED灯替代高压钠灯的节能量效果以及LED灯的光衰问题。

1 城市道路照明要求

城市道路照明一方面为夜间行人和车辆通行创造一个良好的视觉环境，提高夜间出行安全；另一方面合理的道路照明改善城市夜景。随着我国经济的快速发展，城市道路的路面材料也发生了较大变化，路面材料由原来的柏油路和水泥路改为改性沥青路面，特别是城市高架路越来越多。这对道路照明的要求越来越高。为了规范城市道路照明要求，国家住房和城乡建设部于2015年更新了最新《城市道路照明设计标准》（CJJ/T45- 2015）。标准中对不同类型道路的照明有明确要求，详见表1。

表 1 机动车道照明标准值

2 城市道路照明现状

当前我国城市道路照明仍然以高压钠灯为主。以苏州为例，道路照明灯基本为400W、250W和150W高压钠灯。由于高压钠灯光衰较大，镇流器的功率因数低，而且整流器耗电量大、均匀度低，所以随着LED灯技术的发展，各地均在大力推广路灯节能改造。

3 道路照明节能改造效果分析

文中选取的某县级市中的16条道路灯具型号、道路照度要求如表2。

表 2 道路现状

道路10 主干道 20 0.4 双侧对称布灯 6道路11 快速路 20 0.4 双侧对称布灯 4道路12 次干路 15 0.4 交叉布灯 2道路13 支路 8 0.3 单侧布灯 2道路14 支路 8 0.3 单侧布灯 2道路15 支路 8 0.3 单侧布灯 2

表2中的15条道路原有的照明灯均为高压钠灯，为了节约照明用电，改造后，均采用LED灯替换，由此可以节约大量照明用电。详细节电量见表3。

表 3 节能改造效果计算

表3中灯具年运行时间按照11.5h/d，全年365d计算。从表3可以看出，改造后，可以大大减少路灯照明用电。

4 LED灯照度及光衰分析

根据国家《城市道路照明设计标准》（CJJ/T45- 2015）的要求，如果对道路照明灯进行节能改造，改造后灯具照度必须满足道路照明设备标准的要求。从表3可以看出，道路照明灯节能改造后，节能效果明显，但改造后，LED灯照度应能够持续满足标准的要求。为了分析研究灯具改造后的照度情况以及LED灯的光衰问题，研究过程中连续三年对以上15条道路的照度进行测试，分析LED灯光衰问题。

从表4和图1可以看出，路灯改造后，第一年和第二年灯具照度基本可以满足道路照明标准的要求，由于灯具的光衰，到第三年时，部分道路照度已不能满足标准的要求。道路均匀度变化不大，基本都可以满足标准要求。

表 4 改造后LED灯照度值

图 1 15条道路近三年照度变化趋势图

5 结语

随着我国“绿色照明工程”的持续推进，越来越多的新建道路和现有道路改造都将采用LED灯。道路照明采用LED灯可以大量减少道路照明用电，改善道路照明状态，但LED灯长时间使用后的光衰问题应得到关注，灯具生产商应进一步通过研发，改善灯具的光衰问题，确保LED灯具在长时间使用后的照度依然能满足标准的要求。