目前我國公路隧道照明能耗嚴重，其主要原因在于照明系統(tǒng)超標設計、照明控制方式落后、照明節(jié)能理念有誤、照明節(jié)能措施單一。以建設“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”公路隧道為出發(fā)點，從宏觀層面分析公路隧道照明節(jié)能的五大環(huán)節(jié)，并從系統(tǒng)工程角度提出貫穿公路隧道照明節(jié)能各個環(huán)節(jié)的三大措施: 技術性、結(jié)構性、管理性節(jié)能。工程實踐表明，公路隧道運營照明節(jié)能20% 以上的目標是完全能夠?qū)崿F(xiàn)的，可產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益。 

 

　( 1) 照明系統(tǒng)分期實施。公路隧道照明系統(tǒng)必須根據(jù)近、遠期交通量設計分期實施方案，做到統(tǒng)籌規(guī)劃、一次設計、分期實施。以單洞長4km 的高速公路隧道為例，采用分期實施方案可較一次性實施方案節(jié)省初期投資約40%，近、遠期運營照明可分別實現(xiàn)總體節(jié)能51%和25%，能夠極大程度地節(jié)約電能、保護環(huán)境。

 

　　2) 采用太陽能和光纖照明技術

 

　　( 1) 太陽能光伏發(fā)電技術。目前，太陽能交通安全設施在109 國道東方紅隧道中得到成功應用;國內(nèi)最大的太陽能公路隧道照明系統(tǒng)在河北承德市韓郭公路小梁東隧道投入使用; 吉林省建成全國首座公路隧道太陽能智能LED 照明系統(tǒng); 福建金雞嶺隧道采用46KWP 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，與市電并網(wǎng)為照明系統(tǒng)供電，目前年發(fā)電量約50000KWh; 山東煙臺通世路隧道利用太陽能照明( 如圖8 所示) ，每年可節(jié)約標準煤120 多噸。

 

　　( 2) 太陽能和風能互補發(fā)電技術。安徽六潛高速公路獅子尖隧道，首次采用太陽能和風能發(fā)電互補離網(wǎng)供電系統(tǒng)( 如圖9 所示) ，既節(jié)省了電能，又降低了發(fā)電設備配置和成本。

 

 

    　( 3) 太陽能光纖照明技術。公路隧道照明節(jié)能技術發(fā)展趨勢是構建以太陽能光纖照明為代表的節(jié)能、高效、安全的綠色照明系統(tǒng)。在美國，連接薩姆勒( Sumner) 和卡拉罕( Callahan) 的隧道已設計并采用全新的太陽能光纖照明系統(tǒng)( 如圖10所示) 。應用光纖傳導太陽光進行隧道洞口加強段照明，可以實現(xiàn)加強照明亮度與外界環(huán)境亮度同步變化，使得公路隧道更加安全、節(jié)能、環(huán)保。

 

　　3) 管理性節(jié)能

 

　　( 1) 通過加強維護管理實現(xiàn)運營照明節(jié)能。如定期對照明燈具、控制設備進行維護及清潔燈具等，以保證照明燈具0. 60 以上的維護系數(shù)，有效利用光通量。

 

 

 

　　2) 對達到額定使用壽命的光源電器進行及時更換，以免其在超出額定壽命的低光通、高能耗情況下運行，確保照明質(zhì)量，避免電能浪費。

 

　　( 3) 制定科學合理的照明控制管理方案。應根據(jù)公路隧道所在路段交通量發(fā)展趨勢、車輛實際運行速度及天氣氣象特點，制定切實可行的照明系統(tǒng)節(jié)能控制模式，以指導運營照明管理。

 

　　5 公路隧道照明節(jié)能效益分析

 

　　據(jù)統(tǒng)計，每節(jié)約1 度( kWh) 電，就相應節(jié)約0. 4kg 標準煤，同時減少排放0. 272kg 的碳粉塵、0. 997kgCO2、0. 03kgSO2、0. 015kg 氮氧化物[10]。以京港澳高速公路粵境北段隧道群為例，2008 年全年用電量為7166261 度，按實現(xiàn)總體節(jié)能20% 進行粗略估算， 全年可節(jié)約用電1433252. 2 度， 節(jié)約573. 301t 標準煤， 減排389. 845t 碳粉塵、1428. 952tCO2、42. 998tSO2、21. 499t 氮氧化物。不僅經(jīng)濟效益相當可觀，生態(tài)、社會效益也極為明顯。6 結(jié)語

 

　　( 1) 目前國內(nèi)大量公路隧道照明能耗嚴重，其主要原因在于照明系統(tǒng)超標設計、照明控制方式落后、照明節(jié)能理念有誤、照明節(jié)能措施單一。

 

　　( 2) 公路隧道照明節(jié)能是一項系統(tǒng)工程，要全面實現(xiàn)公路隧道“按需照明”，就必須對公路隧道照明系統(tǒng)的規(guī)劃、設計、招標、施工及運營等五大環(huán)節(jié)統(tǒng)籌兼顧，確保節(jié)能理念深入各個環(huán)節(jié)并得到有效的貫徹實施。

 

　　( 3) 貫穿公路隧道照明節(jié)能各個環(huán)節(jié)的三大措施是技術性節(jié)能、結(jié)構性節(jié)能和管理性節(jié)能。工程實踐表明，堅持從應用單一節(jié)能技術向綜合運用各種節(jié)能技術轉(zhuǎn)變、從注重技術性節(jié)能向解決結(jié)構性節(jié)能關鍵問題轉(zhuǎn)變、從粗放式運營節(jié)能管理向精細化運營節(jié)能管理轉(zhuǎn)變的思路觀念，公路隧道運營照明節(jié)能20%以上的目標是完全可以實現(xiàn)的。

 

　　( 4) 公路隧道照明節(jié)能經(jīng)濟、環(huán)境、社會效益顯著，相關行政機構、運營公司、科研院所和社會團體應繼續(xù)加大科技投入、不斷推動技術創(chuàng)新，努力建設“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”公路隧道。