城市路灯节能改造综合方案

1 湖湖南南省省节节能能减减排排科科技技服服务务中中心心 城市路灯节能改造建议方案概述城市路灯节能改造建议方案概述 在我国经济社会发展处于重要战略和转型的关键时期 党中央 作出了 建设节约型社会 发展循环经济 的重大战略决策 将节 能减排作为国家的基本国策 绿色照明作为国家十大重点节能工程 之一 能够最直接 最广泛 最有效地产生社会效益 已经成为政 府工作的一项重要任务 照明节能主要的途径有两种 采用高效节能型光源或加装节能 控制设备 节能控制设备本质上是一种自动化管理节能手段 且普 遍存在电网系统谐波污染 难以实时稳压 缩短照明设备寿命等各 种问题 目前并不是一种成熟可靠的节能方式 路灯节能改造项目 一般通过更换光源来实现 无极灯是 21 世纪一种新型的高效节能绿色照明新光源 具有节 能效益明显 使用无极灯一万盏一年 可为政府节省各种费用累计 500 万元以上 超长寿命 绿色环保 高显色性 色温可选 无频 闪 光衰小 工作温度范围大 安全性能好等特点 特别是它比金 卤灯 高压钠 高压汞灯节电 50 左右 这是其它光源无法比拟的 特别适用于城市道路 高速公路 机场 火车站 运动场等公告场 所照明 LED 灯成本过高 散热性差 光衰较大 技术不成熟 因 此 选择无极灯这种高效光源进行改造 无疑是目前最科学有效的 2 路灯节能方案 湖南省节能减排科技服务中心在全国范围内整合了多家领先的 路灯节能单位及节能投资方 以自身特有的技术资源作为保障 对 于城市节能改造光源需求一万套以上的改造项目 中心以合同能源 管理服务 EMC 实施 在此方式下 由中心提供项目节能改造技术 产品和资金 并对产品质量负责 技术 投资风险基本全部由我方 承担 使政府安全放心使用 附件 城市路灯节能改造建议方案 湖南省节能减排科技服务中心湖南省节能减排科技服务中心 二 八年九月二 八年九月 3 附件 附件 城市路灯节能改造建议方案城市路灯节能改造建议方案 湖南省节能减排科技服务中心由湖南省科技厅主管 接受省科 技厅社会发展处及省经委 省环保局 省发改委等厅局委相关处室 业务指导 是我国第一个由科技部门成立的省级节能减排的专业服 务机构 中心主要负责配套落实国家 省级政府部门有关节能减排 的政策和措施 协调省科技厅与其他厅局委间节能减排项目实施工 作 通过整合资源 帮助企业解决节能减排工作中技术 资金等瓶 颈问题 目前我中心在全国范围内整合了多家路灯节能技术提供商 路灯节能资金提供方 依托中南大学 湖南大学 长沙理工大学等 高校的节能技术资源 为各市州县路灯管理部门提供合同能源管理 服务 一 城市路灯改造的意义一 城市路灯改造的意义 在我国经济社会发展处于重要战略和转型的关键时期 党中央 作出了 建设节约型社会 发展循环经济 的重大战略决策 2005 年 6 月 国家发展和改革委员会 科学技术部共同制定了 中国节 能技术政策大纲 7 月 国务院相继下发了 国务院做好建设节约 型社会重点工作通知 国务院关于加快发展循环经济的若干意见 等文件 8 月 建设部下发了 关于进一步加强城市照明节电工作 的通知 2006 年温家宝总理在 十一五 政府工作报告中明确提 出全国节能降耗整体 4 的目标 全民的资源忧患意识和节约意识 4 也不断提高 节约用电 缓解瓶颈制约 的思想深入人心 政府每年的电费总额 800 亿元人民币 其中城市路灯照明电费 约是政府用电总额的 30 约 240 亿元 2004 年 6 月 国家建设部 在 城市绿色照明示范工程 中规定 2008 年我国城市照明节电目 标 15 2004 年 11 月 15 日 国家发展和改革委员会出台 节能中 长期规划 其中对城市绿色照明工程改造提出专项要求 在政府的 领导下实现社会可持续发展目标 绿色 GDP 必将成为社会发展的一 项重要的考核指标 城市路灯绿色照明节电改造已经成为政府工作 的一项任务 我中心有意支持城市照明节能工程的改造 并愿意以 EMC 方式 参与城市照明节能改造 特提出投资方案 用我方提出的高效照明 节能产品高频无级灯 来改造城市的公用照明 预定每年可为城市照 明节能 50 左右 其经济效益十分明显 二 道路照明简介二 道路照明简介 1 道路照明分类 根据道路使用功能 城市道路照明可分为主要供机动车使用的 机动车交通道路照明和主要供非机动车与行人使用的人行道路照明 两类 机动车交通道路照明按快速路与主干路 次干路 支路分为 三个等级 各个等级对照明水平的要求递减 2 道路照明质量评价标准 机动车交通道路照明以路面平均亮度 或平均照度 路面亮度 总均匀度和纵向均匀度 或路面照度均匀度 眩光限制 环境比和 5 诱导性为评价指标 其中最主要的指标为前两个 其它指标在可在 具体方案中体现目前可以不涉及 注 亮度总均匀度指路面最小亮 度值与平均亮度值之比 纵向均匀度指车道中线沿道路纵向最小亮 度值与平均亮度值之比 3 道路照明光源选择需考虑的主要因素 光源有效发光效率 光源寿命 光源显色性 光源光衰减 其 它 如 价格 质量 服务等 另外 道路照明灯具的好坏对照明 质量的影响也非常重要 4 道路照明布灯 道路照明根据道路等级及路副情况可采用单侧 双侧对称 双 侧交错 中心对称等布灯方式 当路面较窄时可采用单侧布灯优点 是用灯数量少 成本低 当路面较宽且无中间分隔带时可采用双侧 布灯 其中对称布置比较美观但照明均匀性不如交错布置 当路面 有中间分割带时可采用分隔带处中间对称布置 道路照明灯杆高度一般为 8 12 米之间 提高灯杆高度可提高照 明均匀度但是会使照度值降低 同时缩小灯杆间距可使照度值和均 匀度均有所提高但是会增加数量及成本 因此在进行道路照明设计 时要合理配置杆高 间距 悬挑长度 灯具仰角等各项参数 如果 是路灯改造工程就要看改造程度 如果灯杆不变只换灯具和光源 那么就是评价光源和灯具的优劣了 如果需要彻底改造就要重新选 择光源和灯具并且需要重新设计了 实际上 出于成本及项目难度等其他各项因素考虑 路灯节能 6 改造项目一般通过更换光源来实现 三 无极灯及其它光源用于道路照明的因素分析三 无极灯及其它光源用于道路照明的因素分析 道路照明光源选择需考虑主要因素包括 光源寿命 显色性 光衰 有效光效等 下面针对道路照明常用的各种不同光源与无极 灯做比较 1 光源寿命 由于道路照明的特殊性 道路照明光源的维护是一件及其困难 并且代价高昂的事情 需要高空作业设备及人工成本 材料成本 阻塞交通所带来的不便等 因此道路照明中应该选择长寿命低维护 的光源 各种光源寿命对比如下 光源无极 灯 白炽灯荧光 灯 高压钠灯高压汞灯金卤 灯 寿命 h 60000500 1000 50008000 14000 3500 6000 10000 由上表可见 无极灯寿命远远高于其他光源 2 光源显色性 夜间行车的安全性是道路照明的首要目的 因此夜间司机的视 觉分辨能力及舒适度对道路照明要求很高 人眼的视觉分辨能力取 决于亮度对比与颜色对比 相同亮度下选择显色性好的光源可以更 好的还原物体颜色 提高视觉分辨能力 下面是各种光源的显色指 7 数 光源无极灯 白炽灯 荧光灯 高压钠灯 高压汞灯 金卤灯 显色指数 80 95 50 80 40 30 4065 其中 白炽灯能耗太大 道路照明严禁使用 荧光灯功率较低 不适合道路照明 在道路照明光源中无极灯的显色性非常出色 3 光衰 目前任何光源都不可能始终维持初始状态的光输出值 它总是 随着使用时间的增加不断衰减的 时间越长衰减就越严重 因此在 道路照明设计时的照明水平需要远远超出标准值 从而造成能源的 浪费 选择光输出维持好 即光衰较小 的光源可以在设计时更加 接近标准值从而达到节能的目的 下面是无极灯与高压钠灯和金卤 灯的光衰比较 4 有效光效 光源的实际有效光效体现了光源的节能效果 实际有效光效是 指综合考虑了夜间道路视觉环境下眼睛的视觉效率 光源的光通维 持率 光源系统功耗等因素下光源的光效率 以下是无极灯与高压 钠灯的实际有效光效对比 光源无极灯 高压钠灯 金卤灯 2000 小时光通维持率 95 70 75 8 用较低功率的无极灯替换较高功率的高压钠灯达到节能的目的 也是基于此 另外 无极灯使用电子镇流器 功率因数大于 0 99 也是其节能 的一个方面 从以上对比可以看到无极灯用于道路照明有其独特的 优势 因此 我中心推荐使用高频无极灯 色彩为暖黄色和亮白色两 种 具体型号可根据改造城市的路况和电杆间距及高度选用 三 无极灯用于道路照明改造方式三 无极灯用于道路照明改造方式 无极灯对高压钠灯进行改造替换可采用如下方式 无极灯高压钠灯 额定功率 系统功率 额定功率 系统功率 节电率 85W85W150W180W52 8 135W135W250W300W55 135W 2270W400W460W41 3 注 系统功率指包含镇流器与光源的总功率 由于高压钠灯严重的光衰及有效亮度较低 采用上述替换改造 后亮度不会降低并且节能效果显著 另外 道路照明路灯数量庞大 耗电量相当惊人 并且无极灯免除后期高昂的维护成本 高压钠灯 光源无极灯 高压钠灯 一般明视觉光效 lm W 70100 2000 小时夜间环境下有效光效 lm W 80 9040 52 9 平均每年更换一次 维护成本很高 因此采用无极灯对道路照明进 行改造后会产生巨大的经济效益 四 无极灯用于道路照明改造的效益分析四 无极灯用于道路照明改造的效益分析 1 高频无极灯比普通白炽灯节电 90 左右 比金卤灯 高压钠 高压汞灯节电 50 左右 例如 一盏 85W 的高频无极灯相当于 150W 高压钠灯的亮度 一盏 165W 的高频无极灯相当于 300W 高压钠灯的亮度 使用一盏 85W 无极灯替换 150W 高压钠灯计算 高压钠灯加上 镇流器实际额定功率 200W 每天照明 10 小时 则一盏灯节电 200W 10 1000 2 度 150W 高压钠灯每天的用电量 85W 10 1000 0 85 度 85W 无极灯每天的用电量 节电率 2 0 85 2 100 75 2 十年内无需换灯 高压钠灯每年换一次 十年要换 7 次 按 200W 钠灯 200 元 套进行核算 每年可节约换灯费用近十万 3 由于普通灯经常更换维修 而无极灯无需维护 这样整个城 市全年可节省大量维修费用 人工费节约数十万元 4 由于无极灯光源散射均匀 投光面积大 一个面积 1000 平方 米的普通厂房只安装 25 盏无极灯就可以满足需要 可省够灯费五万 元以上 综合计算 使用无极灯一万盏一年 可为政府节省各种费用累 计 500 万元以上 10 五 以五 以 EMCEMC 合同能源管理 方式实施路灯节能改造项目 合同能源管理 方式实施路灯节能改造项目 每个政府都愿意使用新的照明科技产品 但新的光源一般造价 高 政府无改造预算资金 对产品可靠性缺乏认识 即使用资金也 害怕投资风险 为此 我中心采用 EMC 合同能源管理 方式来实 施路灯节能改造项目 此方式下 由我中心免费提供项目节能改造 资金 并对产品质量负责 使政府安全放心使用 这样的投资风险 基本全部由我方承担 1 前提条件 城市节能改造光源需求一万套以上 2 操作流程 签定改造意向 政府提供照明数据 我方提供改造方案 产品 对照测试 考查确认节能数据 签定 EMC 能源管理合同 政府提供 反担保 安装无极灯 经双方认可无极灯的节能指标经公正后 作为计算节能费用的 依据 政府提供财政担保 在五年内以节电费偿还其投资 政府不 但零投入 还可分享节能利润 为财政创造收益 具体实施时 我 方将根据贵市提供的详细数据 另行提供详细的实施方案和照明工 程设计方案 11 与改造 目标单 位洽谈 零投入 节能改 造意向 要求改 造目标 填写基 础数据 表格 模清改 造目标 全年电 费数据 及付款 方式 将表格 交由我 方评估 工程可 行性 如工程 有一定 可行性 则由投 资方出 具初步 方案 做样板 工程由 双方确 认节能 额度 分阶段 改造工 程 融节能 改造资 金约二 个月时 间到位 签定改 造合同 同时需 改造单 位提供 反担保 方案经 改造单 位同意 方签定 改造意 向 验收工 程并支 付节电 费用 售后服 务五年 以上 回收五 年节电 费结束 合同执 行 路灯改造项目合同能源管理方式操作流程图 3 投资回报 EMC 方式下 政府可以零投入改造全市路灯光源 只需要用节 约的电费在约定期限内 具体年限以改造情况测试数据而定 分期 偿还改造费用 以下以五年约定期限为例做说明 在五年内我方与政府按比例分取节能利润 其利润按比例分配 如下 具体按实际数据计算 按节电百分比分配 1 前二年我方获取节电利润的 80 政府 20 12 2 第三年至四年我方获取节电利润的 70 政府 30 3 第五年我方与政府各分取节电利润的 50 4 注意事项 1 大量的城市照明节能改造 首先是收集用电数据和设备数 据 在未签正式协议前不要做任何承诺 因每个工程环境 所需设 备数量 设备型号 设备运行时间都不一样 十分复杂 在取得项 目基础数据并分析判定该项目是否能产生节能效益后 才能决定是 否承接此工程 2 以 EMC 方式进行投资改造合同签定时需同意节能项目改造 的政府提供反担保手续 以确保收回本利 附件 附件 一 石家庄体育大街道路照明改造案例一 石家庄体育大街道路照明改造案例 二 无极灯介绍二 无极灯介绍 三 照明灯情况调查表三 照明灯情况调查表 四 能源管理 四 能源管理 EMCEMC 合作协议书 合作协议书 13 附件一附件一 石家庄体育大街道路照明改造案例 石家庄体育大街是贯穿于裕华路 中山路 和平路等的一条交通 要道 原有照明为 250W 和 150W 的高压钠灯 由于高压钠灯严重的 光衰及昏黄的照明效果致使该道路照明水平已经远远不能满足主干 路的照明需求 中心采用无极灯对该路段进行了综合改造 以下是 改造前后照明效果及经济对比 光源名称高压钠灯无极灯 位置 快车 道 慢车 道 快车 道 慢车 道 光源功率 W2 2501502 135135 实耗功率 W600200270135 布灯高度 m12121212 布灯方式对称单侧对称单侧 路宽 m248248 布灯间距 m36363636 平均照度 lx1592515 有效平均照度 lx1064627 测试参 数 照度均匀度0 450 400 470 45 平均照度 lx208208国家标 准照度均匀度 lx0 400 350 400 35 光源数量 套72367236 光源总功率 W21600720097204860 节能分 析 功率总计 W2880014580 14 年用电费 元7884039912 无极灯节能百分比49 4 无极灯 3 年节电费 元 11 7 万 注 照明时间按 10h 天计算 电费按 0 75 元 度计算 由以上表格可以看出使用无极灯进行改造后快车道平均照度由原 来的 15lx 提高到 25lx 慢车道平均照度由原来的 9lx 提高到 15lx 照明水平明显改善 完全符合国家标准要求 本次共改造了 路灯 108 盏 节电率接近 50 节能效果非常明显 15 附件二附件二 无极灯介绍 一 无极灯工作原理一 无极灯工作原理 无极灯是 21 世纪一种新型的高效节能绿色照明新光源 主要由 灯泡 耦合器和高频发生器组成 其工作原理是 高频电磁场能量 以电磁感应方式耦合到灯泡内 使灯泡内的气体激发和电离 形成 等离子体 等离子体受激发原子返回基态时 辐射出 253 7nm 的紫 外线 灯泡内壁荧光粉受到紫外线激发而发出可见光 二 无极灯试用范围介绍二 无极灯试用范围介绍 应用范围 城市照明 办公大楼 高速公路 机场 码头 火 车站 运动场 工矿企业 商场 旅游景点等均可提供高频无极灯 及配套灯具 1 50W 85W 办公室格栅高频无极灯 50W 85W 高频无极灯配上办公室格栅灯盘 灯盘尺寸 30 30cm 在写字楼 宾馆等场所长期使用 比日光灯节电 40 60 使用寿命长 20 倍以上 应用于写字楼 宾馆照明 一盏 50W 高频无极灯可替代 3 盏日 光灯 一盏 85W 高频无极灯可替代 4 盏日光灯 2 85W 165W 高频无极路灯 采用高频无极灯应用于路灯照明 不受电网电压波动和输送线 路长造成末端电压偏低的影响 185 255V 均可正常点亮 在同等 16 视觉效果下 它不仅要比高压钠灯节约 50 以上的电 而且寿命还 要长 5 倍以上 由于它电流小 功率因数高 安装相同数量灯 高 频无极灯可输出线路的电流减少 4 倍以上 变压器容量亦大大减少 同时也可节约大量的维护费用 应用于路灯照明 85W 高频无极灯可替代 150W 高压钠灯 135W 高频无极灯可替代 250W 高压钠灯 165W 高频无极灯可替代 300W 高 压钠灯 3 85W 165W 高频无极灯 应用于工厂 商场 体育场馆和 工矿照明 一体化高频无极灯的电器箱采用高压铸铝制造 专为 85W 165W 高频无极灯设计 并有良好的散热性能可保证 85W 165W 高 频无极灯长期 稳定工作 电器箱防护等级为 IP65 适合各种室内 场合使用 安全可靠 可选配 16 寸以上的工矿灯罩或投光罩 应用于工厂 商场 体育场馆和工矿照明 85W 高频无极灯可 替代 250W 高压钠灯 150W 金卤灯 135W 高频无极灯可替代 250W 金 卤灯 165W 高频无极灯可替代 300W 金卤灯 三 高频无极的十大特点三 高频无极的十大特点 1 超长寿命 传统光源的灯丝老化和电极贱射是限制其寿命的关键组件 无 极灯内没有灯丝和电极 采用高频电磁感应耦合方式激励发光 工 作寿命长达 6 万小时以上 2 高光效 高节能 17 系统发光效率高达 65Lm w 功率因数高达 99 以上 减少了无 功消耗 比白炽灯节能 90 以上 比高压汞灯 高压钠灯节能 50 以 上 3 绿色环保 采用固态汞齐和无铅玻璃 99 以上的材料可以回收利用 符合 世界环保要求 4 高显色性 显色指数大于 80 光线柔和 接近日光 呈现物体的自然色彩 满足新闻媒体等夜间拍摄需求 5 色温可选 从 2700K 6500K 且有多款彩色灯泡可选 6 无频闪 2 65MHz 的高频工作 不再产生频闪效应危害 保护视力 缓 解视觉疲劳 减少夜间交通事故发生 7 光衰小 2000 小时光通维持率为 95 20000 小时光通维持率为 80 60000 小时光通维持率为 75 8 瞬间再启动 即开即亮 开光次数可达 20 万次以上无变化 9 工作温度范围大 采用汞齐技术 无需预热 在 40 55 范围内 均可正常 启动和工作 18 10 防震 防爆 安全性能好 因为灯泡里没有灯丝和电极且通过的电流很微弱 保证带电安 全性操作 其耐震性能好 点灯位置任意 灯泡点燃时表面温度低 适合防爆场所 19 附件三附件三 照明灯情况调查表照明灯情况调查表 用户名称联系人 通讯地址联系电话 行业类别平均电价 月总用电量 KW H 全年总用电 量 KW H 主要设备清单 序号设备 名称 型号 规格 安装 高度 功率电流照明 时间 照度数量备注 1 高压 纳灯 2 高压 贡灯 3 金属 卤化 物灯 4 日光 灯 5 节能 20 灯 6 7 8 9 10 注 其中 1 灯每年更换 盏 2 灯每年更换 盏 3 灯每年更换 盏 4 灯离地面更换 M 5 灯离地面更换 M 6 灯离地面更换 M 7 施工现场是否存在高温区域 实际温度 8 施工时是否需要高空作业 实际高度 填表人 填表日期 21 附件四附件四 能源管理 EMC 合作协议书 甲方 乙方 湖南省节能减排科技服务中心 湖南省节能减排科技服务中心技术支撑单位提供的高频等离子 体无体放电灯 简称无极灯 是新型的当今世界第四代节能光源产 品 为建设资原节约型社会 使用绿色环保节能产品 共同实行新 的市场合作模式 合同能源管理 EMC 模式 即甲方对产品无需资 金上的投入 实行 零投入零风验 节能改造 用节能改造节省下 来的电费支付给乙方 经甲 乙双方友好协商 达成以下具体合作 方案和操作模式 一 甲方向乙方提供以下详细资料 1 改造和安装灯的具体数量 2 改造和安新灯的准确亮灯时间 夜间亮灯的数量和时间应统 计在内 3 当地的电费价格 元 度 4 节能改造前电费支付的资料 22 二 乙方工作内容 1 乙方在工程前期向甲方了解工程的具体情况和将进行改造工 程的工区域 灯的数量 并与甲方协商工程实施的具体技术方案及 工程进度 2 了解工程的现场环境 包括线路的布局是否合是 配电设施 和各种安全措施是否得当