路灯节电改造分析方案3.doc

北京朗云电子设备有限公司 2009年4月28日概述当今，全球掀起了节能减排浪潮，温室气体排放加剧地球气候的变暖，地球资源的日益减少，引发了世界和中国政府极大关注。如何破解“资源难于支撑，环境难于容纳，社会难于承受，发展难于继续”这一科学发展的“瓶颈”问题，迫在眉睫地摆到了中国各级政府高层决策者的面前。当前，中国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境代价，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反应强烈。这种状况与经济结构不合理，增长方式粗放直接相关。不加快调整经济结构、转变增长方式，资源支撑不住，环境容纳不下，社会承受不起，经济发展难以为继，只有坚持节能发展、清洁发展、安全发展，才能实现经济又好又快地发展。这是追求资源节约型社会和环境友好型社会的需要，更是保国安民、国富民安、国富兵强的需要。党的十七大报告指出：加强能源资源节约和生态环境保护，增强可持续发展能力。坚持节约资源和保护环境的基本国策，关系人民群众切身利益和中华民族生存发展。必须把建设资源节约型、环境友好型社会放在工业化、现代化发展战略的突出位置，落实到每个单位、每个家庭。要完善有利于节约能源资源和保护生态环境的法律和政策，加快形成可持续发展体制机制。能源是国民经济发展的基础资源，世界各国都将资源、环境和人口列为当今全球发展战略的三大问题。我国政府十分重视能源资源的开发、利用和节约工作，提出了“开发与节约并重，并把节约放在优先地位”的能源工作方针，众所周知，电能是一种基础且高效的优质能源。它经济、简便、易转换、便于输送，且无污染；通过转换装置，电能能高效地转化为动能、光能、热能、化学能等形态，从而成为国民经济发展和人类生活中应用最广泛、最具有依赖性的能源。自二十多年前世界石油危机宣告廉价能源供应时代结束以来，人类面对能源危机、环境压力、人口爆炸等系列问题，政治经济格局发生了巨大变化，各国经济发展的前景受到严峻考验！人们越来越强烈地认识到，节约能源刻不容缓，而研制和推广先进的节电产品，提高用电管理水平又是节能的关键。一、路灯节能的重要意义随着城市的建设，公路、广场等场所照明用电的不断上升，给各地方政府财政支出带来了很大的负担。而且作为路灯的主要光源钠灯，其功率因数低，一般在0.40.5之间，且占用大量的无功功率，使得供电部门不得不增加供电设备的容量，浪费了不必要的能源和物力财力。1、国家对节能的态度和支持: 我国是能耗大国,电力非常紧张,为了加强节能管理|、提高能效、促进电能的合理利用, 制订了中华人民共和国节约能源法、中华人民共和国电力法，为我国的节能、节电工程提供了有力的法律保障。并在节约用电的管理条例第17条明文规定“鼓励节约用电措施:推广绿色照明技术、节能产品和节能型家用电器”。各个地方政府为鼓励节能，相应制订了具体的鼓励政策,如政府贴息。08年温总理在工作会议上明确指出各地方政府必须深入贯彻落实科学发展观，有效推动我国节能工作的开展，加快建设节约型社会，缓解用电需求快速增长与电力供应紧张的矛盾，促进经济又好又快发展，务必要完成国家制定的节能减排目标，并将节能减排目标列入各省级政府政绩考核。各省级政府也为本省的各地市政府制定了相应的节能减排指标。在有些省市地方工作会议上也明确提出“一票否决”和问责制，即不管你的政绩有多好、有多突出、你多有能力只要你没有完成节能减排指标的在提拔任命上不得通过并。如果节能减排工作完成的好，那么在提拔任命上优先考虑。2、灯光节电工程的好处:推广路灯节能工程最直观的利益就是降低了电费，降低了生产或运营成本。除此之外还有隐含的经济效益:灯光节电设备对灯具及线路的保护作用而产生的系统运行寿命延长、灯具发热量小、运行效率提高、维护费用减少。对钠灯、金卤灯及电子镇流器日光灯之类灯具而言,保护性能带来的使用寿命延长,对用户方来说是一笔不可忽视的经济效益,同时通过节电设备降低了配电网中的功率损耗,改善了用电质量,提高系统用电效率.根据以上分析，推广路灯节电工程,从大的方面讲,利国利民；从小的一方面讲,给地方政府带来了长期的经济效益。因此,进行路灯节能改造是非常必要,而且也是必然的。二、路灯节能依据1、在电力供电的系统中，为了避免送电过程中的线路损耗及用电高峰时造成的未端电压过低，往往都是以较高的电压传输。因此，路灯所消耗的功率都较高，特别是午夜后用电低峰时，电网电压更高，多余的电压只会带来大的发热量、灯具损坏及更高的电费支出。2、电网电压偏高或不稳定或电网不洁净（瞬变、谐波等因素），不仅带来高额的电费支出，更会导致灯具发热而大幅度降低灯具的使用寿命，造成维修量及维修费用大幅增加。3、根据时间与人流量的数理统计规律，当午夜后，人流、车辆减少时，对照度的要求有所下降，随着工厂停工、居民休息用电减少，线路电压更高 ，对点亮灯具的损伤也更大，同时使路灯产生眩光会增加对人眼睛的伤害，使路面光线分布不均匀，不利于车辆的安全行驶。4、路灯大多采用气体放电灯具，其中以穿透力最强的钠灯为主。而气体放电灯特殊的物理特性决定了只在启动时，需要较高的工作电压，而点燃后适当降低并稳定供电电压，即可保持其正常照度，这一特性为路灯节电提供了有力的理论依据。5、所有气体放电灯在使用过程中都采用一个1.60.8的维护系数，使灯具亮度比设计值（寿命终止亮度）高出4020，当灯达到寿命终点时，其亮度正好达到目标设计值。根据这一特点，采用路灯节电设备补偿灯的这一老化过程，在保证灯的正常亮度的条件下，实现节电25-35，是路灯节电器的又一理论依据。6、因人的眼睛对照度的敏锐度不是线性关系，而是对数关系，达到敏锐界限后，就进入“视觉钝区”，此时（因地区不同，可设置不同时间）较多降低灯的亮度，而不会影响人的视觉照度，依此可实现节能。三、路灯节电设备基本工作原理我公司节电设备主要工作原理是通过电磁转换、限压稳流来对路灯照明负载进行集中控制的。根据高压钠灯最佳发光特性以及国家规定照明电压飘移浮动应在7%10%之间，那么针对标准单相电压220V来说就可以降至198V左右。路灯节电设备的限压下限设定为198V，符合规定值，所以在基本保持原有照度的前提下，将220V甚至更高的电压值降低下来从而达到节电的目的是科学的。另外路灯节电设备本身就是一个大的滤波元件，针对高压钠灯镇流器使用的整流元件产生的谐波起到了很好的滤除作用，一定限度的节约电能、净化了电网。路灯节电设备控制部分采用了智能化和人性化的设计制作思路。产品采用了最先进的计算机微电脑技术，由CPU自动采样、保持、信号处理、判断，自动完成数控、时间控制、转换自控等全方位的功能，对所控制的路灯回路电压、电流的瞬变和漂移进行智能化实时自动采样、采集、分析、反应和处理，所以在使用过程中，无论出现何种情况，该装置输出的始终是最优的电压，整个过程无需任何人为调节。当电压值（包括输入输出）低于预设参数并在持续时间超过预设参数时，设备自动上调电压，而当电压值逐渐回升高于预设参数并在持续时间超过预设参数时，设备自动下调电压。当电流值（包括输入输出）高于预设参数并在持续时间超过预设参数时，设备自动转入旁路状态保持且报警通知管理人员。附图：电压80%90%100%110%寿命0.8210.5照度87%93%97%100%110%评价差最好好最差电压与照度、灯具寿命的关系（注：上表由中国照明协会和飞利浦照明提供）从表中可看出，供电电压高于额定值的10%时，灯具使用寿命降低一倍；供电电压低于额定值的10%时，灯具使用寿命提高一倍，而与过电压相比，灯具使用寿命延长4倍，但其照度值与额定状态相比仅衰减3%-7%，人眼对光线的感觉成对数关系，即：光线照度每增加10倍，人能够感觉到亮度增加1倍所以光线照度变化3%-7%时，人眼很难察觉，不影响照明质量。因此灯具的供电电压为额定电压90%时为最优照明电压。产品特点实时采集市电数据，自动输出最优电压。克服了模拟技术、机械式调节技术的缺陷，实现了高精度动态自动调压无须人工调整； 主回路采用特制元器件，动态多级平滑调节及稳定三相电压，灯光无闪断，对电网无谐波污染，绿色环保，延长灯具使用寿命。 采用自耦变压器配合电阻调压技术，做到不断电、无闪断，大大提高技术含量。三相独立调压，达到高精度稳压输出，确保了输出电压三相平衡，保障了灯具正常运行的最佳环境。因输出电压的相对恒定，在延长灯具寿命的同时，消除电压调节过程中闪光现象。 具有手动强制旁路功能和故障旁路功能；任意一相负载电流过流时，系统自动旁路，负载电流恢复正常，系统自动复位 变压器：变压器温度控制在50度以下，远低于国家标准温升70度，更能适应恶劣环境，提高设备使用寿命。变压器空载损耗控制在2。低于国家标准4；芯片：采用DSP芯片可在零下40度工作，工作稳定性和抗干扰性要远好于普通商业级芯片。 利用时钟管理模块，可控制灯具启动和停止时间，且每个月份开关机时间可以单独设置。 人机交互方便、安全、智能控制，实时显示各相电压、电流 具有强大的记忆力功能，在断电后保证系统配置参数不丢失 具有故障记录功能，最多可以记录100组故障信息（如：某年、某月、某日、某时、某分+故障编号） 具有RS232通讯接口，方便数据设定和传输。 保护功能具有过欠压保护、过载保护、短路保护、自动报警功能及选用避雷器保护等多种保护功能，性能安全可靠，最大程度保护设备、人员等安全。3、技术参数额定电压220VAC/380VAC频 率50Hz10%输出波形标准正弦波环境温度-4055相对湿度90%以下工作时间额定电流条件下长期连续工作绝缘电压电源与机箱之间2KV四、路灯节电设备意义1、经济效益（1）直接经济效益根据路灯系统各配电变压器后端路灯的实际容量，选择相应节电器的容量（KVA），假设某段两公里路灯，道路两旁每间隔35米一盏400W高压钠灯，则总灯数为114盏，总功率约45.6KW，考虑钠灯老化电流变大因素,则节电设备我们选择60KVA,每相电流90A。未装节电器前，每天（12小时）耗电量：45.6KW12小时=547度每月耗电量：16410度全年耗电量：196920度全年电费（电费单价0.65元/度）:128000元投资成本:47800元节电率平均按30%计, 全年节省电费:1280000.65=38400元投资回收期为:4780038400=1.2年=14个月即约14个月内收回投资全部成本，同时减少灯具损失和维修成本。如果一个城市以年电费1000万计算，年节约电费为300万左右；投资路灯节电设备14个月左右即可收回投资。路灯节电设备使用寿命15年以上，在15年里一共可以节约电费4500万元，可见经济效益十分可观。（2）间接经济效益年电费是一千万大约有六万只灯城市为例，路灯平均每三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，六万多只路灯，则每年仅更换路灯灯泡的费用就高达二百四十万元人民币，如果采用了路灯节电设备，路灯灯泡的使用寿命可延长一倍，仅此一项，一年就可节约开支二百四十万元，15年可节约3600万元。综上所述：采用路灯节电设备不仅直接经济效益十分可观间接经济效益也同样丰厚，所以路灯节能改造工程十分值得也十分必要。2、社会效益（1）、降低30%左右的有功即可直接减少路灯照明的电费支出30%左右；（2）、节省的路灯用电就等于可以在工业上增加相当的用电，其产生的效益将会更大；（3）、功率因数的提高，线损的降低，从而使原有的线路浪费降到最低，实际节省的电费比例会超过公司所承诺节电率的比例；（4）、灯具寿命的延长，节省灯具的购置费及更换灯具所需的维护费用；（5）、节电设备使用寿命15年以上，这会将给政府产生巨大的经济效益和社会效益；（6）、不产生任何的谐波，是一个真正的绿色照明电源，可以为人们提供一个稳定、柔和、舒适、经济的绿色照明环境。3、对环境的影响节约了电能减少发电也就间接的减少了煤炭的使用，减少了各类有害气体的排放保护了环境通过有关部门测算每节电1000kWh，则意味着减少了向大气层排放以下污染物质： 1410磅二氧化碳+12磅二氧化硫+5磅一氧化氮可见路灯节电设备的使用，每年可为国家减少燃烧大量煤炭和石油，合理利用国家有限能源资源及减少大气环境污染，将会起到造福人类、贡献社会、利国利民的积极作用，具有不可估量的价值。附件我国正式下发节能减排量化指标国务院下发批转节能减排统计监测及考核实施方案和办法的通知。其中，发改委制订的单位GDP能耗考核体系实施方案(以下简称方案)规定，节能减排完成情况将作为政府领导干部综合考核评价和企业负责人业绩考核的重要内容。 方案规定，对各地区节能目标责任评价考核结果经国务院审定后，交由干部主管部门依照体现科学发展观要求的地方党政领导班子和领导干部综合考核评价试行办法等规定，作为对省级人民政府领导班子和领导干部综合考核评价重要依据，实行问责制和“一票否决”制。 具体考核办法为：采用量化指标，相应设置节能目标完成指标和节能措施落实指标，满分为100分。其中，节能目标完成指标为定量考核指标，满分为40分，超额完成指标的适当加分；节能措施落实指标为定性考核指标，是对各地区、各重点耗能企业落实节能措施情况进行评分，满分为60分。 考核结果分为超额完成(95分以上)、完成(80-94分)、基本完成(60-80分)、未完成(60分以下)四个等级。未完成节能目标的，均为未完成等级。 方案要求，各省级人民政府和千家重点能耗企业应分别于每年3月底前和1月底前，向有关部门上报其节能工作进展情况和节能目标完成情况自查报告，发改委等部门在通过现场核查和重点抽查后，将形成综合评价报告，该报告经国务院审定后将向社会公告。 方案还规定了具体的奖惩措施，具体为：对考核等级为未完成的省级人民政府，领导干部不得参加年度评奖、授予荣誉称号等，国家暂停对该地区新建高耗能项目的核准和审批。 对评价考核结果为未完成等级的企业，予以通报批评，一律不得参加年度评奖、授予荣誉称号，不给予国家免检等扶优措施，对其新建高耗能投资项目和新增工业用地暂停核准和审批；对千家企业中的国有独资、国有控股企业的考核评价结果，由各级国有资产监管机构作为对企业负责人业绩考核的重要依据，实行“一票否决”。 根据“十一五”规划，到2010年，单位GDP能耗应降低20%左右、主要污染物排放总量减少10%。国务院通知称，将节能减排完成情况纳入各地经济社会发展综合评价体系，作为政府领导干部综合考核评价和企业负责人业绩考核的重要内容，实行严格的问责制，是强化政府和企业责任，确保实现“十一五”节能减排目标的重要基础和制度保障。 国务院昨天还同时转发了单位GDP能耗统计指标体系实施方案、单位GDP能耗监测体系实施方案和主要污染物总量减排统计办法、主要污染物总量减排监测办法、主要污染物总量减排考核办法。 通知表示，要逐步建立和完善国家节能减排统计制度，按规定做好各项能源和污染物指标统计、监测，按时报送数据。要对节能减排各项数据进行质量控制，加强统计执法检查和巡查，确保各项数据的真实、准确。严肃查处节能减排考核工作中的弄虚作假行为，严禁随意修改统计数据，杜绝谎报、瞒报，确保考核工作的客观性、公正性和严肃性。城市路灯节能改造可行性方案自十一五以来，我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境代价，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反应强烈。 对此，中华人民共和国建设部，国务院于2007年5月印发了节能减排综合性工作方案的通知（国发200715号），并从开始的提倡制定综合治理方案,到后来的强制执行,以及十七大国家把 作为我国基本国策,并纳入对公务员的政绩考评由此可见我国政府对节能实施工作是如此的重视和迫切。我公司与节能科技有限公司共同研发并拥有数项国家专利技术和先进的生产、检测设备以及完善的质量保证体系。拥有高素质的从事高新技术产品的研发、生产与销售的团队。产品涉及电光源、陶瓷电极、冷光源、光电材料等。其生产的电光源产品经国家权威部门检测、鉴定，已达到或领先于世界先进水平。是一家为照明工程提供，照明节能设计、制作安装调试及售后服务一条龙的专业技术团队。绿色照明是通过科学的照明设计、采用效率高、寿命长、安全、性能稳定的节能电器产品，包括高效节能光源、高效节能附件（如镇流器）、高效节能灯具以达到高效、舒适、安全、经济、有益环境和提高人们工作和生活的质量以及有益人们身心健康、并体现现代文明的照明系统。 在城市的道路上设置照明的目的是为了给行人和机动车驾驶人员创造良好的视觉环境，以达到保障交通安全、提高交通运输效率、降低犯罪活动的效果；所以在以往选择适合以上要求有照明灯具则非常之难。而今天，绿保纳米陶瓷电极灯的诞生则可以很好的解决这些问题，它的亮度不会随电压的波动而波动，有恒定的光通量输出。而且绿保纳米陶瓷电极灯具有节能（106Lm/W）、长寿命（30000小时）、环保、高显色冷光等特点, 灯光柔和、自然；其还具有真正的无频闪的特点,不会造成眼睛疲劳,保护眼睛健康；不须预热,可立即启动和再启动,多次开关不会有高压钠灯等光源的光衰退现象。由以上特点可以看出绿保纳米陶瓷电极灯将会是一种非常出色的新一代道路照明光源。主干道地面亮度要求在2cd/m2左右； 人车混道：1cd/m2左右。 水泥地面亮度与照度的关系为1cd/m2 = 12 lx; 沥青地面1 cd/m2 =25 lx?方案优点：?1、 下面就高压钠灯、金卤灯（带补偿电容）与绿保螺旋灯的技术数据进行比较： ?型号功率(W)光通(Lm)寿命(HRS)色温工作温度显色指数绿保螺旋灯85650030000650090 86金卤灯MH400W/400360008000420030060高压钠灯NG400400470008000200030040?虽然高压钠灯和金卤灯在仪器下的检测流明技术数据高于纳米陶瓷螺旋灯,但高压钠灯所包含的有效光效（可见光）却不到1/2,而且显色指数非常之低(只有40Ra),所以给人的感觉很昏暗,在灯下看物体不清晰,有眩晕、重影。绿保螺旋灯显色指数86Ra（接近太阳光），有效光效是高压钠灯的近3倍。下面我们就高压钠灯与纳米陶瓷螺旋灯在各个方面技术参数做详细的对比如下：?项目比较400W金卤灯400w高压钠灯纳米陶瓷电极灯100w纳米陶瓷电极灯85w电压220V220V220V220V第一次启动时间 120 s 120 s 0.05 s 300 s 240 s 0.05 s 0.05 s寿命10000 h8000 h30000 h30000 h稳定性时间点长有闪烁时间点长有闪烁无闪烁无闪烁电压范围210-231V210-231V160-265V160-265V显色性（Ra）40408686照明均匀度差差好好 产品特点：1、寿命长：平均使用寿命长达3万小时；2、光效高：光效93.3Lm/W；运用独特的反光技术，可以使亮度在零耗电 的情况下增加一倍。3、显色好：显色指数Ra86，光色与太阳光相似；4、光衰小：具有高的流明维持率，10000小时流明维持率高达92。5、节能节电：标称功率26W相当于原来200W灯炮的亮度；是目前世界上最节能的电光源产品. 6、健康环保：无噪音、无频闪、无眩光，健康护眼；采用细管径、固汞光电技术减少了对环境的污染，实属新型、绿色、环保的照明产品。7、价格低廉，通用性好、外观轻巧、外型优美，牢固度高；可直接替换任何灯；大幅度提高照明光效,减少了环境污染. 产品主要用途：新型绿保螺旋灯电极灯具有高光效、高照度、长寿命、低能耗、显色性好、节电节能、更换方便的特点，适用于超市、餐厅、酒店、商场、工厂、车间、道路照明工业照明及市政、交通、航海、航空等场所。性价比：一、 (现以深圳市为例)1、现状:深圳市路灯光源现采用高压钠灯、金卤灯，共20万多盏，每年的电费1.6亿多元。2、现使用路灯的缺陷:高压钠灯、金卤灯启动需要预热，如果中间断电，则需要先冷却和预热才能够启动；高压钠灯、金卤灯的电流谐波大，并发出刺耳的电流声；光的衰退严重；灯泡表面温度高于300；显色性低，灯光下色彩偏离，视觉效果差；频闪效应危害严重，肉眼直接观察小物体模糊不清；眩光严重，光线刺眼，环境压抑；容易自动熄灭。很明显，在高压钠灯灯光下不可能舒心地驾驶机动车辆，对交通安全有一定的影响。3、寿命：高压钠灯、金卤灯寿命8000小时，实际应用上，由于电网电压的波动及车辆通过时造成的震动，每年灯管更换率平均达65%以上。而且金卤灯的触发器非常容易坏，路灯的维护或更换需要配备专用升降机车，致使大大增加了照明设备的维护成本和工人的劳动强度，影响了交通安全。频繁地坏灯、换灯，浪费了大量的人力物力，深圳市路灯每年的维护费约500万元4、价格高，耗电严重：不符合当今世界节能降耗的主调。高压钠灯、金卤灯的系统功率因素低，没带补偿电容的功率因素低至40%，带补偿电容的功率因素为90%。二、改造方案：针对以上情况，在满足深圳市路灯照明亮度的基础上，绿保纳米螺旋灯在基于“瞳孔流明”原理（具体见附表），现对深圳市路灯照明提出节能改造方案：最大化节约成本，现有路灯灯具继续利用，光源以同等数量的80瓦