陕西高速公路隧道照明节能减排措施亮点培训

陕西高速公路隧道照明节能减排措施亮点培训CONTENTS目录01隧道照明节能减排背景与意义02智能控制系统技术创新03旬凤高速低碳照明改造实践04直流供电照明技术突破CONTENTS目录05LED照明技术应用与优化06动态调光与智能管控系统07CCER碳资产开发与管理08典型案例成效与经验总结CONTENTS目录09未来推广前景与技术展望01隧道照明节能减排背景与意义隧道照明能耗现状与挑战

能耗规模巨大，运营成本高昂以中铁交通为例，其运营管理的31条高速公路隧道单洞总里程达529公里，每年隧道照明电费约7900万元；旬凤高速17座隧道单洞里程44公里，每年照明耗电600余万度，电费约420万元。

传统照明控制模式存在局限传统隧道照明多依据规范固定分段设计，以最大洞外亮度计算，因配电回路限制仅能简单分级调光，无法根据天气、车速、车流量等动态参数实时调整，导致大量电能浪费。

行车安全与节能的矛盾突出隧道进出口的“黑白洞效应”、自然环境差异性及洞内“侧墙效应”等易干扰司机视线与心理，传统照明为保障安全常维持较高亮度，难以平衡安全需求与节能目标。节能减排对双碳目标的贡献降低隧道运营碳排放强度通过智能控制系统、直流供电、LED灯具等技术应用，陕西高速公路隧道照明节电率普遍达到30%-60%，如旬凤高速预计年节约240-360万度电，显著降低运营过程中的碳排放。推动交通领域绿色转型隧道照明节能技术的成功应用，为交通基础设施低碳化提供了可复制方案，助力交通行业向绿色低碳转型，响应国家“双碳”战略。探索碳资产开发新路径陕西交控集团通过隧道CCER一体化实施方案研究，将节能减排成果转化为可交易碳资产，开创“节能降本+碳资产变现”新模式，为交通行业碳交易提供实践标杆。陕西隧道照明节能的紧迫性与必要性01隧道照明能耗总量巨大，运营成本压力显著据中铁交通数据，其运营的31条高速公路隧道单洞总里程529公里，每年电费约7900万元；陕西旬凤高速17座隧道单洞里程44公里，年耗电量达600余万度，电费约420万元，节能减排需求迫切。02传统照明系统存在固有缺陷，能源浪费严重传统隧道照明多采用固定回路控制，仅能简单分级调光，无法根据天气、车速、车流量动态调整，存在“长明灯”现象；部分设计过度照明，如杨家湾隧道传统方式下无车时段仍持续照明，有效照明仅占全天23%。03隧道特殊环境对行车安全提出更高要求隧道进出口“黑白洞效应”、洞内“侧墙效应”易干扰司机视线与心理，传统照明难以实现洞内外亮度平顺衔接，存在瞬间致盲等安全隐患，需通过智能调光技术提升行车安全性。04响应“双碳”战略，推动交通绿色低碳转型在国家“双碳”目标背景下，隧道照明作为交通领域高耗能环节，其节能改造是实现绿色交通的重要举措，陕西通过技术创新与管理优化，探索节能降碳路径，为行业树立标杆。02智能控制系统技术创新隧道低碳照明智能控制系统概述系统核心功能：动态调光与智能感应

该系统通过雷达和智能调光设备，为隧道照明装上"智能大脑"，依据洞外自然光实时变化，毫秒级动态调整灯光亮度，实现节能降碳；在隧道入口和出口段，通过精密光照过渡控制算法，确保洞内外亮度平顺衔接，规避司机瞬间致盲风险。系统关键技术：数据采集与智能算法

系统在隧道外安装雷达检测仪和高精度洞外亮度检测仪，持续捕捉洞外光照强度瞬息变化，数据传送至隧道口"智能大脑"控制器，内置智能算法迅速运算，毫秒级联动洞内灯具控制器调整亮度；无车时段自动降低亮度，告别"长明灯"浪费。应用案例与节能成效

旬凤高速17座隧道单洞里程44公里，改造前每年耗电600余万度，电费约420万元；采用该系统后预计节电率40%-60%，每年可节约240-360万度电，折合电费170-250万元，为全国高速公路隧道及公共照明节能改造提供可复制样板。雷达与亮度检测技术应用雷达车辆感应技术在隧道入口处安装雷达检测仪，可提前150米感应来车并开启照明系统，车辆驶离3秒后灯光自动变暗，实现“来车亮灯，无车暗灯”的智能控制，有效避免“长明灯”浪费。高精度洞外亮度检测通过高精度洞外亮度检测仪，实时捕捉洞外自然光照强度的瞬息变化，数据传至“智能大脑”后，内置算法毫秒级联动洞内灯具控制器，动态调整灯光亮度，确保洞内外亮度平顺衔接。雷视融合与边缘计算采用“雷视融合+边缘计算”技术，隧道口雷视一体机与内部每隔50米布置的雷达实时监测车流，结合洞外亮度数据经边缘计算主机处理，实现灯具动态调光，如文泰高速朝头垟隧道应用后节能15%，事故率下降约20%。毫秒级动态调光算法原理

实时数据采集与分析系统通过隧道外安装的雷达检测仪和高精度洞外亮度检测仪，持续捕捉洞外自然光照强度的瞬息变化及车辆行驶信息，实时数据传送到“智能大脑”控制器。

智能算法快速运算处理控制器内置智能算法，对接收到的实时数据迅速运算，依据洞外自然光的实时变化及车辆位置、速度等信息，生成调光指令。

毫秒级联动灯具控制器算法运算结果毫秒级联动洞内灯具控制器，快速调整隧道内灯光的亮度，实现照明的动态响应，确保每一度电都物尽其用。

精密光照过渡控制在隧道入口和出口段，通过精密的光照过渡控制算法，确保洞内外亮度实现平顺、自然衔接，有效规避司机因出入隧道口瞬间致盲带来的重大安全隐患。无车时段智能降亮节能机制

“长明灯”模式的能源浪费问题传统隧道照明需24小时运行，无车时段仍保持较高亮度，造成大量能源浪费。如中铁交通运营的31条高速隧道，单洞总里程529公里，年电费约7900万元，节能减排需求巨大。

智能系统的无车自动降亮策略通过雷达检测等技术感知车辆存在，无车时段系统自动降低照明亮度。例如陕西旬凤高速御驾塬隧道，车辆驶离3秒后灯光次第变暗，彻底告别“长明灯”浪费，实现“按需照明”。

车辆感应式控制的节能成效针对交通量较小的隧道，采用车辆感应式控制系统，无车时关闭灯具。如十天高速杨家湾隧道（长250米）应用后，年节电率达69%，年耗电量从传统方式的107607度降至20075度。03旬凤高速低碳照明改造实践旬凤高速隧道概况与能耗数据

旬凤高速隧道规模旬凤高速全长124公里，包含17座隧道，单洞里程达44公里。

传统照明能耗情况全线隧道照明系统每年耗电600余万度，折算电费约420万元。

节能减排改造背景高速公路隧道照明需24小时运行，中铁交通运营的31条高速隧道单洞总里程529公里，年电费约7900万元，节能减排需求巨大。改造工程实施内容与进度旬凤高速低碳照明改造工程旬凤高速全长124公里，17座隧道单洞里程达44公里，目前正在进行低碳照明改造工程，预计2025年7月下旬全部完成。改造后全线隧道照明将实现智能化科学调光，预计节电率可达40%-60%，每年可节约240-360万度电，折合电费170-250万元。文泰高速智能照明系统推广计划文泰高速朝头垟隧道“来车亮灯”智能照明系统已正式运营一周年，2025年该路段还将有两条隧道投入运用该系统，在进一步节电的基础上，项目成本缩减至56万元。节电率40%-60%的预期效益分析

直接经济效益：电费显著降低以旬凤高速为例，其17座隧道单洞里程44公里，改造前每年隧道照明电费约420万元。按40%-60%节电率计算，每年可节约电费170-250万元。

能源节约效益：减少电力消耗旬凤高速隧道照明系统改造前每年耗电600余万度，改造后预计每年可节约240-360万度电，有效降低了能源消耗。

安全效益：提升行车安全水平智能控制系统通过精密算法确保洞内外亮度平顺衔接，有效规避司机出入隧道口瞬间致盲带来的重大安全隐患，如文泰高速朝头垟隧道应用智能照明系统后事故率下降约20%。

示范与推广价值：提供可复制样板该系统的研发启用为全国高速公路隧道乃至更多公共照明场景的节能改造提供了可复制的样板，预计未来将在多地高速公路上应用，推动行业整体节能水平提升。04直流供电照明技术突破直流照明与传统交流照明对比用电安全对比直流照明系统输出无地线，只有正负线，单根线对地漏电或被人接触，触电风险会大大降低；传统交流照明存在相线对地触电风险。输电效率与能耗对比直流照明通过增设高压直流柜将交流电转换为400V直流电传输，有效降低线路电流，电能传输损耗减少超75%，整体能耗较传统交流照明降低超40%。光效与照明质量对比直流照明针对性突破LED发光效率瓶颈，将LED光效指标提升至170流明/瓦，较国家标准提高超30%；传统交流照明LED光效相对较低，照明质量易受电压波动影响。控制方式与成本对比直流照明依托供电信号稳定优势，引入电力载波通讯技术复用供电线路实现灵活调光，大幅减少控制电缆用量与成本；传统交流照明调控弱，控制线路复杂，成本较高。未来兼容性对比直流照明400V电压等级与未来新能源设施天然兼容，为接入光伏、储能系统预留标准化接口；传统交流照明与新能源设施对接需额外转换设备，兼容性较差。400V直流标准与新能源兼容性

01前瞻性的电压标准选择安盘高速在隧道照明系统中选择400V直流标准，不仅着眼于当前的节能与安全需求，更具有战略前瞻性，为未来与新能源设施的对接预留了关键接口。

02与光伏系统的天然兼容400V直流电压等级与光伏系统的输出特性相契合，能够简化光伏电能接入隧道照明系统的转换环节，降低能量损耗，为利用清洁能源供电创造有利条件。

03为储能系统提供标准化接口该标准为隧道未来接入储能系统提供了标准化的连接方式，有助于实现电能的存储与优化利用，提升隧道能源供应的稳定性和灵活性，支持智慧能源网络构建。

04构建“光储充”一体化基础400V直流照明系统将成为未来隧道“光储充”一体化智慧能源网络的基础节点，推动隧道从单一照明功能向综合能源服务单元转型，助力交通领域绿色低碳发展。线路损耗降低75%的技术原理

直流供电技术的应用通过在配电房增设高压直流柜，将交流电转换为400V直流电进行传输，有效降低了线路电流，使电能传输损耗减少超75%。

高效输电的优势相比传统交流照明，直流供电在输电过程中能显著减少因电流过大产生的线路损耗，整体能耗较传统交流照明降低超40%。05LED照明技术应用与优化LED灯具替代高压钠灯节能效果十天高速安康东段磨河村隧道改造案例该隧道原设计采用双侧高压钠灯，年照明用电量约250万度；改为LED灯后，年用电量约75万度，仅为钠灯方案的30%，节能效果显著。十天高速安康西段隧道改造案例小草沟隧道和朱家沟隧道由原设计的高压钠灯调整成LED灯后，设备功耗30千瓦，预计每年耗电26.28万度左右，结合太阳能供电系统进一步降低能耗。LED灯具节能核心优势LED灯具相比传统高压钠灯，具有光效高、能耗低的特点，在满足隧道照明需求的同时，大幅降低电力消耗，是隧道照明节能改造的重要基础措施。170流明/瓦光效指标提升实践

突破性光效指标设定在隧道照明技术创新中，针对性突破LED发光效率瓶颈，将LED光效指标提升至170流明/瓦，该指标较国家标准提高超30%，实现了照明质量与节能效益的同步优化。

技术应用场景案例安盘高速在全线23座隧道的直流照明系统中应用了该高发光效率LED技术，在降低整体能耗超40%的同时，保障了隧道照明质量不妥协，为行车安全提供了优质的视觉环境。

核心价值与意义170流明/瓦光效指标的实践，不仅直接推动了隧道照明的节能降耗，更为行业树立了高效照明的技术标杆，为后续绿色基建项目的照明方案选型提供了重要参考依据。节能型照明设备专利技术解析专利基本信息与核心目标陕西高速电子工程有限公司于2024年11月申请，2024年12月获得授权的“一种节能型高速公路隧道照明设备”（授权公告号CN222210091U），旨在提供更高效照明解决方案，减少能源浪费，提升行车安全。创新结构设计与功能实现设备包含底座、固定孔板、缓冲保护单元、连接柱、安装座、灯罩及内部照明组件和调控中控组件。核心创新在于通过滑板、第一弹簧、滑杆与支撑座等机械结构，结合电机和丝杆，实现清洁刷辊对灯罩表面灰尘的自动清洁，确保照明效果。节能与安全效益分析该设计通过保持灯罩清洁，使照明组件在同等能量条件下提供更高亮度，显著降低能源浪费；同时避免灰尘遮挡影响照明，从根本上解决相关问题，提高隧道照明的安全性，为未来智能化、节能环保照明设备发展奠定基础。06动态调光与智能管控系统雷视融合与边缘计算技术应用

雷视融合技术的协同感知通过隧道口雷视一体机与洞内每隔50米布置的雷达，实时监测车流轨迹、速度及密度，结合洞外亮度数据，实现对隧道交通与环境状况的精准感知。

边缘计算的实时数据处理边缘计算主机对雷视设备采集的实时数据进行快速分析处理，确保在毫秒级内完成运算并下达调光指令，保障照明调整的及时性与准确性。

动态调光实现节能与安全双赢系统根据车流动态，在无车时自动将照明亮度调至10%；有车辆经过时，依据洞外光照动态调节相应区域亮度，实现节能15%，同时使隧道内事故率下降约20%。与车相随智慧照明系统工作机制

实时车流动态追踪通过隧道口感知设备追踪车流轨迹、速度及密度，精准识别车辆位置与行驶状态。

按需聚焦智能调光依据车辆位置，仅在通行核心区域维持或提升必要亮度，非通行及车距较大区域显著降低照明强度，实现“伴随式、分段、按需聚焦”照明。

车流密集节能显著车流越密集，消除无效照明效率越高，节能效益越显著，经优化升级后月度节电率超30%。三级智能控制架构与响应效率

三级智能控制架构的构成以文泰高速朝头垟隧道为例，系统核心在于三级智能控制架构。隧道口的雷视一体机与内部每隔50米布置的雷达实时监测车流，结合洞外亮度监测数据经边缘计算主机分析处理后，控制灯具实现来车动态调光。

动态调光模式下的响应机制当隧道内无车辆通行时，照明亮度自动调至10%；有车辆经过时，相应区域的亮度会随着洞外光照亮度动态调节，实现“伴随式、分段、按需聚焦”的精准调控。

毫秒级响应的智能算法支撑陕西旬凤高速“隧道低碳照明智能控制系统”通过内置智能算法，在接收到雷达和亮度检测仪的实时数据后，能毫秒级联动洞内灯具控制器，快速调整隧道内灯光的亮度，确保洞内外亮度平顺衔接。07CCER碳资产开发与管理隧道CCER项目实施方案框架

核心技术突破方向一是选用行业顶尖光效LED产品，从能源消耗源头实现降碳；二是开发CCER智慧控制系统，通过智能调光技术动态优化照明能耗，并打通与全国碳市场管理平台的数据通道。

全链条技术体系构建构建“节能改造-智能管控-数据备案-碳资产核算-市场交易”的全链条技术体系与实施标准，填补交通基建碳交易领域实施空白。

示范工程实践验证依托G6522延西高速公路蒿庄梁隧道改造，完成示范工程核心段落建设与关键技术落地验证，为同类项目提供可落地、可验证、可推广的实践标杆。

创新运营模式探索探索形成“节能改造+碳资产开发+市场变现”的绿色运营新模式，实现从“节能降本”到“主动创效”的关键转型，为交通行业对接全国碳市场搭建重要桥梁。碳交易数据对接与核算标准

打通全国碳市场数据通道陕西交控绿色发展集团在G6522延西高速公路蒿庄梁隧道改造中，开发CCER智慧控制系统，打通与全国碳市场管理平台的数据通道，为碳资产核算与交易筑牢数据基础。

构建全链条技术与实施标准该项目创新构建“节能改造-智能管控-数据备案-碳资产核算-市场交易”的全链条技术体系与实施标准，填补了交通基建碳交易领域的实施空白。

树立CCER项目规范标杆通过打造陕西省首条严格遵循CCER标准的标杆工程，为隧道同类CCER项目落地树立了可复制、可验证、可推广的行业新范式，推动交通节能减排成果向碳资产转化。节能降碳与碳资产变现协同路径01技术赋能：从源头降碳与智能管控陕西交控绿色发展集团在G6522延西高速公路蒿庄梁隧道改造中，选用顶尖光效LED产品，并开发CCER智慧控制系统，通过智能调光动态优化照明能耗，同时打通与全国碳市场管理平台的数据通道，为碳资产核算与交易筑牢数据基础。02标准引领：构建全链条技术与实施体系通过《面向碳交易的隧道CCER一体化实施方案研究》课题，树立交通碳交易实施新标杆，构建“节能改造-智能管控-数据备案-碳资产核算-市场交易”的全链条技术体系与实施标准，填补了交通基建碳交易领域的实施空白。03市场转化：开创节能碳资产化新路径该项目打破交通基础设施“被动节能”传统模式，将隧道节能减排成果转化为可交易碳资产，探索形成“节能改造+碳资产开发+市场变现”的绿色运营新模式，实现从“节能降本”到“主动创效”的关键转型。08典型案例成效与经验总结磨河村隧道LED改造节能数据改造前照明配置与能耗十天高速安康东段磨河村隧道上行长4182米、下行长4217米，原有设计采用双侧高压钠灯布设，其中400W高压钠灯208盏，250W高压钠灯120盏，100W高压钠灯1712盏，预计年照明用电量约250万度。改造后照明配置与能耗改为LED灯照明后，使用100WLED灯84盏，55WLED灯1318盏，35WLED灯137盏，年用电量约75万度。改造后节能效果对比采用LED灯隧道照明用电仅为钠灯方案的30%，节能效果显著。朝头垟隧道事故率下降20%实践

01项目背景与挑战朝头垟隧道为浙江交通集团文泰高速的特长隧道，双向总长6344米，日均车流量达3200辆。以往对车流小、隧道长的山区隧道管理照明方式存在能耗高、管控粗放等问题。

02核心技术与系统架构该系统核心在于三级智能控制架构，采用“雷视融合+边缘计算”先进技术。隧道口雷视一体机与内部每隔50米布置的雷达实时监测车流，结合洞外亮度数据经边缘计算主机分析处理后控制灯具动态调光。

03动态调光模式与成效无车辆通行时照明亮度自动调至10%；有车辆经过时，相应区域亮度随洞外光照动态调节。实测显示，该系统实现15%的节能率，每年节省电费7万元，同时使隧道内事故率较改造前下降约20%。上甘坪隧道月节电率超30%成果

系统名称与合作研发方上甘坪隧道应用的是“与车相随”智慧照明系统，由贵州高速集团遵义营运中心和四川九通智路科技有限公司共同研发。

核心节能技术与专利成果系统关键技术“一种用于高速公路隧道照明的节能型电缆架”于2024年11月获得国家实用新型专利证书，实现精准追踪车流轨迹、速度及密度，按需调控照明。

动态调控方式与节能效果系统在识别到车流密集时启动智能调光，仅在通行核心区域维持或提升必要亮度，非通行及车距较大区域降低照明强度。