LED道路照明节能改造项目分析

LED道路照明节能改造项目分析 摘要：道路照明作为城市的基础设施，为城市的发展以及人类的生活带来了巨大的帮助，随着城市化进程的不断深入，道路照明的应用也就越来越广泛，道路照明为人类的生活提供了便利，但是，道路照明每年消耗的电量度额巨大，排放的二氧化碳气体也非常的严重，因此，道路照明已经成为人们关注的热点话题，为了积极全面贯彻和落实国家提倡的“节能减排”政策方针，实施道路照明的节能改造工程是目前城市面临的一项重大任务。 关键词：LED照明灯；道路照明节能改造；分析 中图分类号：U491.53 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2015）009-000-02 随着社会的不断发展，人们对能源的需求越来越大，节能减排工程已经在城市中广泛实施，道路照明作为一项重大的民生工程，已经得到了人们普遍的关注，为了节约电能源，控制二氧化碳的排放量，世界各国已经在寻求新型的能源代替高耗能低效率的传统道路照明，在研究中，道路照明节能改造使用LED道路照明，能够提高照明的质量，同时减少了二氧化碳对城市环境的污染。下文通过对LED道路照明耗能的分析，探讨LED道路照明节能改造的效果。 一、LED道路照明节能改造的背景 随着能源危机的不断加剧，全球温度的普遍提升，节能减排，保护环境已经被各个国家所重视，各国都对节能减排和环境保护制定了相关的法律，并教育人们要减少污染保护地球，我国政府也就节能减排和环境保护郑重承诺：将减少二氧化碳的排放量，在2020年二氧化碳的排放量将要减少45%。同时，我国坚持建设资源节约型、环境友好型社会，在加快经济发展的同时注意环境保护，政府还在“十二五”规划中对环境保护提出了更大的发展目标，传统的道路照明耗能高，照明效果一般，据调查结果显示，城市每年的道路照明消耗的电量在千万度以上，电费支出数额巨大，同时二氧化碳排放量达8000吨，因此，积极贯彻和落实国家“节能减排”的政策方针，实施城市道路照明节能改造是城市实现节能减排重要措施。 二、传统道路照明与LED道路照明的特点 （一）传统道路照明的特点 传统的道路照明主要采用的是金卤灯、高压钠灯等普通的照明灯具，这些灯具都是利用气体放电形成光源，它们具有耗能较高、光线比较弱，光衰较大等特点，照明效果比较差，且对环境造成较大的影响，传统的道路照明灯具的使用寿命很短，约7000小时，而且受气候环境腐蚀，灯具随着使用时间增加温度上升，输入电压不稳定或者灯具开关等多种因素导致传统灯具的使用寿命大约只有3000小时，这样就是的道路灯具需要频繁的更换，导致巨大的安全隐患，同时在灯具的维护中也需要较大的费用。 （二）LED道路照明的特点 LED道路照明灯具能够有效的节约电能，二氧化碳气体排量较少，使用寿命长的优势，LED道路照明灯具理论上耗能值非常小，只有白炽灯耗能的10%，比荧光灯节能50%，而且LED道路照明灯具采用固体封装，避免了环境的侵蚀，大大的延长了寿命，相当于荧光灯寿命的10倍，白炽灯寿命的100倍，同时，LED道路照明灯具采用高效白光二极管，其光源没有任何辐射，显色指数非常高，有关资料统计，中国现有路灯总数已经过亿，并且每年增长20%左右，假设将一亿盏传统的照明灯具换成LED道路照明灯具，每天工作10小时，那么每年将会节约1500万千瓦的功率，节约600 亿度电，在二氧化碳的排放上也大大的减少。 三、城市道路LED节能照明改造面临的困惑 LED道路照明是一种新型的光源产品，具有节能、环保、使用寿命长等优点，LED道路照明已经成为城市道路照明节能改造的首选灯具，在国家实施LED道路照明试行时，城市道路使用LED照明节能改造过程中面临的一些困惑，主要表现在，绝大部分的LED道路照明灯具的研究技术还不完善，有待于解决，例如，LED道路照明灯具的散热技术在试行过程中多次出现问题，成功地机率非常小，导致LED道路照明灯具的散热问题成为一大难题，目前，绝大多数的企业无法突破LED道路照明灯具的散热技术，使市场上出现的LED道路照明灯具质量受到很大的影响，给实际的道路照明带来了巨大的风险。由于LED道路照明灯具的核心技术还不完善，尽管节能效果显著，但是初期安装使用需要较大的资金，如果要全面进行LED道路照明灯具安装，会给政府带来巨大的经济压力。 四、LED道路照明节能改造的项目分析 （一）LED道路照明节能改造项目方案 在某城镇道路应用LED道路照明节能改造，将传统的高压钠灯以及金卤灯全部换成LED照明灯具。此项目改造道路总长523.1公里，改造安装LED道路照明灯具总数为35621盏，节能改造的具体方案如下：将400W高压钠灯更换为三只56W的LED节能灯；250W双臂高压钠灯更换为126W+28WLED 节能灯；250W金卤灯更换为126WLED节能灯；150W金卤灯更换为56WLED节能灯，每天照明8小时。 （二）LED道路照明节能改造项目碳减排量计算 根据LED道路照明节能改造的项目的特点，LED道路照明代替了传统灯具，减少了耗电量，从而减少了二氧化碳的排放量，每年的二氧化碳排放量可以根据节省电量与电网二氧化碳排放因子经过计算得出，电能的消耗可以根据照明系统的功率与照明时间计算得出。 （三）LED道路照明节能改造的项目计算公式 LED道路照明节能改造的项目的基准线设定为应用高压钠灯进行公路照明。项目的基准线计算公式为：； 在公式中：Eba表示基准线能耗，其单位为kWh；Qba.i表示在节能改造实施前被LED道路照明所替代的路灯的数量，其单位为盏；Pba.i表示在节能改造实施前被LED照明替代的路灯的输入功率，其单位为kW；Tba.i表示在节能改造实施前被LED照明替代的路灯年平均照明时间，其单位为h；Ama表示年校准能耗调整值，其值可正可负，被年校准能耗调整可将LED道路照明节能改造后的平均照度减去改造前的平均照度与替代前平均照度的比值乘以其基准线排放量获得，显而易见，这里得出的Ama将是一个正值，按照本项目中LED道路照明灯和钠灯照度的比可近似换算为Ama=0.549105kWh。 根据LED道路照明节能改造的项目的基准能耗量可以计算LED照明中产生的二氧化碳排放量，计算公式为：ERba=EbaEFco2在公式中：ERba表示LED道路照明节能改造项目年温室气体排放量，其单位为吨，EFco2表示为LED道路照明电网排放系数。 （四）LED道路照明节能改造的经济效益分析 如果用10万盏250W高压钠灯为例进行经济效益的分析，高压钠灯每天工作8小时，全年路灯照明费用支出为9694万元，如果将全部高压钠灯更换为LED道路照明路灯后，全年电费支出约4808万元，每年将为政府节约电费支出约4886万元。LED道路照明路灯项目实施后每年将节约电力消耗7597.475万度电，同时减少碳粉尘排放2万吨、二氧化碳排放量为7.6万吨、二氧化硫以及其他氮氧化物2139.5吨，节省标准煤消耗24995.7吨，因此，LED道路照明路灯具有极大的经济效益。 五、结束语 在对具体的LED道路照明节能改造中。我门可以看到LED道路照明就有低耗能高效率使用寿命长等优点，可以有效的节约电能的消耗，达到较好的照明效果，而且很好地保护了环境，为道路的照明做出了重大的贡献，但是，LED道路照明在节能减排的同时，也给人们带来了一些困惑。我们要针对LED道路照明在节能改造中存在的问题进行研究，找出合理的解决方案，这样才能才能使LED道路照明在实际工作中正常的运行。随着国家公路建筑事业的快速发展，LED道路照明研究技术越来越趋于成熟和完善，LED照明也将越来越多的应用到道路路灯的节能改造当中，因此，面对LED道路照明的优越发展前景，我国政府要尽快将LED道路照明节能改造工程进行全面开展，这将为我国节约大量的电能，从而从根源上