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摘要：随着经济的高速增长,近年来电力负荷出现了急剧的增加，我国大中城市普遍出现了比较严重的缺电现象，户外照明成本的急剧增加及能源的短缺,大大制约了城市照明的发展,该文结合宝鸡市城市照明的运行情况，就如何在保证照明效果的前提下，降低道路照明的能耗，进行了一些分析和探讨。希望在目前国家提倡节约型社会的国情下，能加强路灯节能方面的工作，更好地改善宝鸡市的道路照明工作。
关键词：道路照明 节电 节能 建议
中图分类号：TE08文献标识码： A
在当代的世界性能源危机中，我国经历了目前最严峻的电源性缺电局面，尤其在高温天气持续，各大城市电网最高供电负荷不断刷新纪录，已接近其电网稳定运行极限。也就是说各大城市随时会出现大面积停电的现象。宝鸡市路灯管理处管辖的城市道路照明容量为1.2万千瓦，占城市照明的很大一部分比重,所以“在保证照明效果下节约电能”，避免出现城市电网最高供电负荷出现,这样科学的，合理的概念，是发展宝鸡道路照明事业的方向之一。
一、宝鸡市道路及路灯照明现状
宝鸡市现共有灯杆12000多基（不包含三桥亮化）；灯具52000多盏（包含三桥亮化）；其中钠灯32000盏，汞灯2300盏，路灯总功率12000kw；道路总长：180.km；架空线路总长：135.5km；电缆总长225.67km，另有户外变压器32台,箱式变电站45台，电表计量箱87个, 亮化景点6处。全市路灯在夜晚7点开启,12点后半夜灯开启，至清晨6点路灯熄灭。
最近以来，夜景照明建设成为宝鸡市市政设施建设的一个重要环节，也取得了相应的成绩，但是市政开支普遍紧张与增设夜景照明形成了很大的矛盾，大批路灯在安装后迫于财政紧张的压力，支付不起沉重的照明电费开支，又不得不关掉近一半的灯，结果近年新装的部分路灯形同摆设，造成变相浪费。宝鸡市在应对如此情况时也采取了一些办法：
1)推迟路灯亮灯时间、提前路灯关灯时间，采用光控技术控制时间；
2)绿化广场的庭院灯、路灯停供一相电，绿化、环境装饰照明退出运行；
3)三相供电的路灯停供一相电；
4)双侧布置路灯的道路(4车道以下)熄灭一侧路灯；
5)“景观工程”亮灯时间调整为只在节假日开启。
以上方法是犧牲道路照明效果的前提下的节电措施，如何让路灯亮起来，让城市亮起来，亮得更科学，亮得省电省钱?节电、节能就是其中的一种办法。
二、路灯的节电—智能光源降压一稳压一调光技术
1． 什么是智能光源降压一稳压一调光技术智能光源降压一稳压一调光技术是国际上流行的全数字智能路灯节能控制技术。它充分考虑了城市道路照明的实际状况，依据人体工程学中的视觉理论，采用现代控制论中的最优控制方法，实现了对路灯电压及照度的动态智能化管理，即TPo管理(TIME／PLACE／0CCASl0N)。此项技术的基本思路就是：在繁忙的时段，控制路灯保持较强的照度，接近午夜时分，开始自动调光，在后半夜车稀人少时，则控制路灯保持较低照度的照明(类似房灯的调光器，可以随需要而任意调光)。它的主要优点就是在调光的同时也大幅降低了电耗，节约有功电耗达30％以上。房灯调光已流行多年，主要是因为室内灯功率小，容易实现。而道路照明则完全不同：首先，灯泡功率大，不易控制；其次，使用环境恶劣，九十年代，电力电子元件技术有了突飞猛进的发展，调光技术有了可靠的质量保障，通过一些地区的规模应用，其完美的调光效果和节电功能得到了一致认同，在德国，美国这些耗电大国，此类技术也得到了政府的大力扶持和推广‘：智能光源降压一稳压一调光技术的控制过程是：通过测取城市道路车辆及行人的“时间一车辆(人)”统计规律，获取相应的照度调整率，依此来设计计算机的控制程序，根据照度调整率，从某一时刻开始，平滑地对路灯输入电压进行动态调整，使路灯输入电功率与实际照度要求达到最佳匹配，不仅节约了电能，而且稳定了电压，延长了路灯的使用寿命，达到了双重意义上的节能。
2． 开灯比关灯更省钱前面提到的关灯节能方法是以牺牲城市照明和诱发犯罪率以及交通事故上升为代价的，而智能光源降压一稳压一调光技术所达到的节电率高于30％，由此而言，采用智能光源降压一稳压一调光技术，开灯比关灯更省钱。
3． 算一笔看不见的帐
我市现有的路灯90％以上使用的都是高压钠灯，其设计寿命为24000小时(5年)。但是由于我市电网技术落后，造成线路的电压波动大大超过国际标准，有时电网的波动甚至超过额定电压的左右15％，特别是在后半夜，由于电负荷减少使得电网电压有时接近245V，致使路灯灯泡的实际使用寿命平均不到一年。现在，可以算这样一笔帐：以我市为例，路灯每年需要更换一次灯泡，更换一只灯泡所需费用(含镇流器损耗、人工、车辆等)为120元，我市共有一万多只常开的路灯，则每年仅更换路灯灯泡的费用就高达一百多万元人民币，如果采用了智能光源降压一稳压一调光技术，路灯灯泡的使用寿命可延长一倍，仅此一项，一年就可节约开支一百多万元，加上节电30％，一年可节约一百多万元电费，两项相加就有近三百万元之巨。如果300万元作为先期投入，两年内所节约的费用即可回收，逐年节约的资金可以重新投入市政建设。
三．路灯的节能—LED光源的使用
1、LED发光机理：PN结的端电压构成一定势垒，当加正向偏置电压时势垒下降，P区和N区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多，所以会出现大量电子向P区扩散，构成对P区少数载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合，复合时得到的能量以光能的形式释放出去。这就是PN结发光的原理。
2、LED电气特性：电流控制型器件，负载特性类似PN结的UI曲线，正向导通电压的极小变化会引起正向电流的很大变化（指数级别），反向漏电流很小，有反向击穿电压。在实际使用中，应选择 。LED正向电压随温度升高而变小，具有负温度系数。LED消耗功率 ，一部分转化为光能，这是我们需要的。
3、LED光学特性：LED提供的是半宽度很大的单色光，由于半导体的能隙随温度的上升而减小，因此它所发射的峰值波长随温度的上升而增长，即光谱红移，温度系数为+2~3A/ 。LED发光亮度L与正向电流 近似成比例： K为比例系数。电流增大，发光亮度也近似增大。另外发光亮度也与环境温度有关，环境温度高时，复合效率下降，发光强度减小。
4、LED热学特性：小电流下，LED温升不明显。若环境温度较高，LED的主波长就会红移，亮度会下降，发光均匀性、一致性变差。尤其点阵、大显示屏的温升对LED的可靠性、稳定性影响更为显著。所以散热设计很关键。
5。现在路灯改造一般使用技术上相对成熟的高压钠灯作为光源，由于其使用时发出金白色光，具有发光效率高、耗电相对较少、透雾能力强和不诱虫等优点，应用广泛。如果使用高压钠灯作为光源。但高压钠灯有明显缺点，比如工作一段时间，钠灯表面温度极高，不能触摸，增加维护时的难度；显色性低只有30左右，容易产生眩光；使用寿命只有4000个小时左右，相对较短；而且电路电压的不稳定对钠灯的破坏性很高。
综合以上不难看出，高压钠灯虽然应用广泛，有一定优点，但已不适应目前倡导的路灯节能需要。所以，业界推出技术相对成熟领先的高节能、高光效的LED光源。LED光源与传统的室外照明灯具相比，兼容性更高，且重量轻，安装快捷、方便，维护量小。更重要的是LED光源具有使用低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等一系列优点。
6.根据LED光源路灯的一系列参数可以看出，由于LED光源路灯使用低压电源，电流较小，降低变压器的容量和安装费用；路灯电缆的线径比传统光源所需电缆线径要小，降低了主材费用；LED光源路灯的平均工作寿命为4年，而高压钠灯光源路灯的工作寿命一般为2年，大大的节约了维修成本。以我市为例，在宝商金陵桥路灯照明工程施工中采用了LED光源单挑路灯，通过计算，LED光源单挑路灯灯具每组每年可节约电费540元，单就宝商金陵桥一处每年可节约电费5万元，节电率60%。综合以上可以看出，采用LED光源单挑路灯更符合节能环保的要求。所以在以后的路灯工程中可以大量的推广使用LED光源路灯。
三、维护管理工程中的节能
节能是系统的节能，维护管理也是实现节能的重要一步。
1、合理降低路面亮度或照度
除居住区和少数有特殊要求的道路外，根据交通流量、路况等实际情况宜选择一定方式在深夜降低路面亮度或照度。采用双光源灯具，深夜关闭
其中一只光源；采用深夜能自动降低光源功率的装置；关闭不超过半数的灯具，但不允许关闭沿道路纵向一侧相邻的两盏灯具。
2、坚持照明运行维护和管理制度
专业管理机构应有专业人员负责照明维修，专职或兼职人员负责照明运行（开、关灯）和运行过程的安全检查；应建立道路照明考核制度，每年抽查测量部分道路的照明技术指标，不满足要求时应立即进行维护；应建立清洁光源、灯具的制度，根据场所特点定期擦洗；按照光源的有效寿命和点亮时间，更换光源；更换光源应按原设计和安装的光源类型进行，不应任意更换功率及其他主要性能参数不同的光源； 制定照明灯具维护计划，提高光源光通量利用率。当路面平均亮度（照度）降低到初始亮度（照度）的70%时就应该彻底清扫灯具。
节能减排是新时期我国的一项国策，认真贯彻执行，是行业从业人员的根本职责。当然，目前的节能手段较多，新的节能产品也层出不穷，我们要努力避免节电不节钱、表面节能的误区，不局限于某一部件、某一部分、某一阶段的节能，要采用全系统的观念，调查研究，比较论证，分析总结，实现科学的节能。
四、对节电、节能工作的看法和建议
第一，光靠整个路灯行业對现有路灯系统进行改造，总体投入很大，只能采用政府、社会齐动手的战略，减少给国家造成的财政负担。
第二，城市主管节能工作和主管道路建设的城建局应尽快制定相关的配套政策。据查，道路照明的设计规范基本上没有涉及节能，所谓‘‘间隔关灯’’方法不过是各地在遇到电费问题时所采取的“不约而同”的手段而已。而目前采用的设计规范基本上是八十年代制定的，许多内容甚至照搬国外六、七十年代的标准，早已不能适应当前的实际状况，应尽快修订并将节能内容列入其中。
第三，路灯管理行业隶属各级政府，因此，加强政策引导和必要的行政干涉是必需的。这个行业由于“吃皇粮”的关系，基层对节能的必要性没有切肤蹦的压力，因此有必要自上而下的进行行政干预和政策引，以推动行业节能工作的全面展开，建议从今年的节能活动周开始全面推广。由于整个行业盘子较小，易操作，因而容易取得阶段性成果。
通过努力，在路灯行业节能工作中总结出经验和相配套的政策，为未来在工业领域全面推广节能技术探索切实可行的操作方法。避免重蹈过去一谈节能改造，马上就伸手要钱，没钱就不干的覆辙，使得节能成为单位的自觉行为，形成运用社会资源、市场行为来运作的概念。这样，节能就会从政府号召变成每个单位和每个人的自觉行为。
关键词：道路照明 节电 节能 建议
中图分类号：TE08文献标识码： A
在当代的世界性能源危机中，我国经历了目前最严峻的电源性缺电局面，尤其在高温天气持续，各大城市电网最高供电负荷不断刷新纪录，已接近其电网稳定运行极限。也就是说各大城市随时会出现大面积停电的现象。宝鸡市路灯管理处管辖的城市道路照明容量为1.2万千瓦，占城市照明的很大一部分比重,所以“在保证照明效果下节约电能”，避免出现城市电网最高供电负荷出现,这样科学的，合理的概念，是发展宝鸡道路照明事业的方向之一。
一、宝鸡市道路及路灯照明现状
宝鸡市现共有灯杆12000多基（不包含三桥亮化）；灯具52000多盏（包含三桥亮化）；其中钠灯32000盏，汞灯2300盏，路灯总功率12000kw；道路总长：180.km；架空线路总长：135.5km；电缆总长225.67km，另有户外变压器32台,箱式变电站45台，电表计量箱87个, 亮化景点6处。全市路灯在夜晚7点开启,12点后半夜灯开启，至清晨6点路灯熄灭。
最近以来，夜景照明建设成为宝鸡市市政设施建设的一个重要环节，也取得了相应的成绩，但是市政开支普遍紧张与增设夜景照明形成了很大的矛盾，大批路灯在安装后迫于财政紧张的压力，支付不起沉重的照明电费开支，又不得不关掉近一半的灯，结果近年新装的部分路灯形同摆设，造成变相浪费。宝鸡市在应对如此情况时也采取了一些办法：
1)推迟路灯亮灯时间、提前路灯关灯时间，采用光控技术控制时间；
2)绿化广场的庭院灯、路灯停供一相电，绿化、环境装饰照明退出运行；
3)三相供电的路灯停供一相电；
4)双侧布置路灯的道路(4车道以下)熄灭一侧路灯；
5)“景观工程”亮灯时间调整为只在节假日开启。
以上方法是犧牲道路照明效果的前提下的节电措施，如何让路灯亮起来，让城市亮起来，亮得更科学，亮得省电省钱?节电、节能就是其中的一种办法。
二、路灯的节电—智能光源降压一稳压一调光技术
1． 什么是智能光源降压一稳压一调光技术智能光源降压一稳压一调光技术是国际上流行的全数字智能路灯节能控制技术。它充分考虑了城市道路照明的实际状况，依据人体工程学中的视觉理论，采用现代控制论中的最优控制方法，实现了对路灯电压及照度的动态智能化管理，即TPo管理(TIME／PLACE／0CCASl0N)。此项技术的基本思路就是：在繁忙的时段，控制路灯保持较强的照度，接近午夜时分，开始自动调光，在后半夜车稀人少时，则控制路灯保持较低照度的照明(类似房灯的调光器，可以随需要而任意调光)。它的主要优点就是在调光的同时也大幅降低了电耗，节约有功电耗达30％以上。房灯调光已流行多年，主要是因为室内灯功率小，容易实现。而道路照明则完全不同：首先，灯泡功率大，不易控制；其次，使用环境恶劣，九十年代，电力电子元件技术有了突飞猛进的发展，调光技术有了可靠的质量保障，通过一些地区的规模应用，其完美的调光效果和节电功能得到了一致认同，在德国，美国这些耗电大国，此类技术也得到了政府的大力扶持和推广‘：智能光源降压一稳压一调光技术的控制过程是：通过测取城市道路车辆及行人的“时间一车辆(人)”统计规律，获取相应的照度调整率，依此来设计计算机的控制程序，根据照度调整率，从某一时刻开始，平滑地对路灯输入电压进行动态调整，使路灯输入电功率与实际照度要求达到最佳匹配，不仅节约了电能，而且稳定了电压，延长了路灯的使用寿命，达到了双重意义上的节能。
2． 开灯比关灯更省钱前面提到的关灯节能方法是以牺牲城市照明和诱发犯罪率以及交通事故上升为代价的，而智能光源降压一稳压一调光技术所达到的节电率高于30％，由此而言，采用智能光源降压一稳压一调光技术，开灯比关灯更省钱。
3． 算一笔看不见的帐
我市现有的路灯90％以上使用的都是高压钠灯，其设计寿命为24000小时(5年)。但是由于我市电网技术落后，造成线路的电压波动大大超过国际标准，有时电网的波动甚至超过额定电压的左右15％，特别是在后半夜，由于电负荷减少使得电网电压有时接近245V，致使路灯灯泡的实际使用寿命平均不到一年。现在，可以算这样一笔帐：以我市为例，路灯每年需要更换一次灯泡，更换一只灯泡所需费用(含镇流器损耗、人工、车辆等)为120元，我市共有一万多只常开的路灯，则每年仅更换路灯灯泡的费用就高达一百多万元人民币，如果采用了智能光源降压一稳压一调光技术，路灯灯泡的使用寿命可延长一倍，仅此一项，一年就可节约开支一百多万元，加上节电30％，一年可节约一百多万元电费，两项相加就有近三百万元之巨。如果300万元作为先期投入，两年内所节约的费用即可回收，逐年节约的资金可以重新投入市政建设。
三．路灯的节能—LED光源的使用
1、LED发光机理：PN结的端电压构成一定势垒，当加正向偏置电压时势垒下降，P区和N区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多，所以会出现大量电子向P区扩散，构成对P区少数载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合，复合时得到的能量以光能的形式释放出去。这就是PN结发光的原理。
2、LED电气特性：电流控制型器件，负载特性类似PN结的UI曲线，正向导通电压的极小变化会引起正向电流的很大变化（指数级别），反向漏电流很小，有反向击穿电压。在实际使用中，应选择 。LED正向电压随温度升高而变小，具有负温度系数。LED消耗功率 ，一部分转化为光能，这是我们需要的。
3、LED光学特性：LED提供的是半宽度很大的单色光，由于半导体的能隙随温度的上升而减小，因此它所发射的峰值波长随温度的上升而增长，即光谱红移，温度系数为+2~3A/ 。LED发光亮度L与正向电流 近似成比例： K为比例系数。电流增大，发光亮度也近似增大。另外发光亮度也与环境温度有关，环境温度高时，复合效率下降，发光强度减小。
4、LED热学特性：小电流下，LED温升不明显。若环境温度较高，LED的主波长就会红移，亮度会下降，发光均匀性、一致性变差。尤其点阵、大显示屏的温升对LED的可靠性、稳定性影响更为显著。所以散热设计很关键。
5。现在路灯改造一般使用技术上相对成熟的高压钠灯作为光源，由于其使用时发出金白色光，具有发光效率高、耗电相对较少、透雾能力强和不诱虫等优点，应用广泛。如果使用高压钠灯作为光源。但高压钠灯有明显缺点，比如工作一段时间，钠灯表面温度极高，不能触摸，增加维护时的难度；显色性低只有30左右，容易产生眩光；使用寿命只有4000个小时左右，相对较短；而且电路电压的不稳定对钠灯的破坏性很高。
综合以上不难看出，高压钠灯虽然应用广泛，有一定优点，但已不适应目前倡导的路灯节能需要。所以，业界推出技术相对成熟领先的高节能、高光效的LED光源。LED光源与传统的室外照明灯具相比，兼容性更高，且重量轻，安装快捷、方便，维护量小。更重要的是LED光源具有使用低压电源、耗能少、适用性强、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等一系列优点。
6.根据LED光源路灯的一系列参数可以看出，由于LED光源路灯使用低压电源，电流较小，降低变压器的容量和安装费用；路灯电缆的线径比传统光源所需电缆线径要小，降低了主材费用；LED光源路灯的平均工作寿命为4年，而高压钠灯光源路灯的工作寿命一般为2年，大大的节约了维修成本。以我市为例，在宝商金陵桥路灯照明工程施工中采用了LED光源单挑路灯，通过计算，LED光源单挑路灯灯具每组每年可节约电费540元，单就宝商金陵桥一处每年可节约电费5万元，节电率60%。综合以上可以看出，采用LED光源单挑路灯更符合节能环保的要求。所以在以后的路灯工程中可以大量的推广使用LED光源路灯。
三、维护管理工程中的节能
节能是系统的节能，维护管理也是实现节能的重要一步。
1、合理降低路面亮度或照度
除居住区和少数有特殊要求的道路外，根据交通流量、路况等实际情况宜选择一定方式在深夜降低路面亮度或照度。采用双光源灯具，深夜关闭
其中一只光源；采用深夜能自动降低光源功率的装置；关闭不超过半数的灯具，但不允许关闭沿道路纵向一侧相邻的两盏灯具。
2、坚持照明运行维护和管理制度
专业管理机构应有专业人员负责照明维修，专职或兼职人员负责照明运行（开、关灯）和运行过程的安全检查；应建立道路照明考核制度，每年抽查测量部分道路的照明技术指标，不满足要求时应立即进行维护；应建立清洁光源、灯具的制度，根据场所特点定期擦洗；按照光源的有效寿命和点亮时间，更换光源；更换光源应按原设计和安装的光源类型进行，不应任意更换功率及其他主要性能参数不同的光源； 制定照明灯具维护计划，提高光源光通量利用率。当路面平均亮度（照度）降低到初始亮度（照度）的70%时就应该彻底清扫灯具。
节能减排是新时期我国的一项国策，认真贯彻执行，是行业从业人员的根本职责。当然，目前的节能手段较多，新的节能产品也层出不穷，我们要努力避免节电不节钱、表面节能的误区，不局限于某一部件、某一部分、某一阶段的节能，要采用全系统的观念，调查研究，比较论证，分析总结，实现科学的节能。
四、对节电、节能工作的看法和建议
第一，光靠整个路灯行业對现有路灯系统进行改造，总体投入很大，只能采用政府、社会齐动手的战略，减少给国家造成的财政负担。
第二，城市主管节能工作和主管道路建设的城建局应尽快制定相关的配套政策。据查，道路照明的设计规范基本上没有涉及节能，所谓‘‘间隔关灯’’方法不过是各地在遇到电费问题时所采取的“不约而同”的手段而已。而目前采用的设计规范基本上是八十年代制定的，许多内容甚至照搬国外六、七十年代的标准，早已不能适应当前的实际状况，应尽快修订并将节能内容列入其中。
第三，路灯管理行业隶属各级政府，因此，加强政策引导和必要的行政干涉是必需的。这个行业由于“吃皇粮”的关系，基层对节能的必要性没有切肤蹦的压力，因此有必要自上而下的进行行政干预和政策引，以推动行业节能工作的全面展开，建议从今年的节能活动周开始全面推广。由于整个行业盘子较小，易操作，因而容易取得阶段性成果。
通过努力，在路灯行业节能工作中总结出经验和相配套的政策，为未来在工业领域全面推广节能技术探索切实可行的操作方法。避免重蹈过去一谈节能改造，马上就伸手要钱，没钱就不干的覆辙，使得节能成为单位的自觉行为，形成运用社会资源、市场行为来运作的概念。这样，节能就会从政府号召变成每个单位和每个人的自觉行为。