節(jié)能是我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的一項(xiàng)長遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針，對于耗能量大和資源缺乏的廣東省意義尤為重大。為推動開展節(jié)能降耗，緩解能源瓶頸制約，建設(shè)節(jié)能型社會，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會的宏偉目標(biāo)，國家發(fā)改委于2004年11月特制定了全國“節(jié)能中長期專項(xiàng)規(guī)劃”，其中綠色照明工程被列為節(jié)能重點(diǎn)工程。2004年12月建設(shè)部、國家發(fā)展和改革委員會聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)城市照明管理促進(jìn)節(jié)約用電工作的意見》?！兑庖姟分赋?，今后一個時期，我國城市照明工作的主要任務(wù)是：一是努力完善城市的功能照明，大城市亮燈率要達(dá)到97％ ，中小城市要達(dá)到95％ ；二是抓好城市照明的規(guī)劃設(shè)計，把滿足人的安全感、舒適感放在首位，避免光污染，使照明與自然夜空相和諧：三是大力推廣節(jié)能技術(shù)，提高電能利用效率，2006年底前，所有城市要完成節(jié)能燈具的改造任務(wù)。

1 路燈節(jié)能的對策

從科學(xué)的角度看，節(jié)能就是在滿足相同需要或達(dá)到相同目的的前提下，減少能源消耗量，所減少的數(shù)量就是節(jié)能的數(shù)量。但是在路燈節(jié)能行業(yè)中，節(jié)能除了包含上述含義外，還包括在滿足照度需求的前提下，在一定范圍內(nèi)降低照度，達(dá)到減小能耗的目的。

路燈節(jié)能的主要策略：

(1)工作在下限功率。使得每盞路燈都工作在功率的下限，而不是滿功率工作：
(2)克服電網(wǎng)電壓升高。電網(wǎng)電壓提高時(例如由于后半夜用電戶減少)，若不采取降壓措施，則不但消耗更多電能，還降低電光源壽命：
(3)按需照明。根據(jù)建設(shè)部推行的《節(jié)約能源—— 城市綠色照明示范工程》的評價指標(biāo)，道路照度被分為7個等級，其中P1級最亮，照度在7．5—20Lx，用于主干道路；而P7為最后一個等級，用于僅供自行車和行人的道路，照度要求還不到1 Lx。根據(jù)在某大城市某路段的測試，道路照明可達(dá)70Lx，平均也在30Lx以上，大大超過要求。許多專家認(rèn)為，城市需要亮化，但是也要把握好度。由此提出了“按需照明”的概念，就是在后半夜行人稀少的情況下降低燈泡的輸入功率，從而達(dá)到節(jié)能。

2 路燈節(jié)能及控制技術(shù)

近年來，在國內(nèi)推廣應(yīng)用的路燈節(jié)能及調(diào)控裝置，按節(jié)能技術(shù)的差異可分為降壓節(jié)電及降流節(jié)電兩類：按控制方式的不同可分為集中調(diào)控及單燈調(diào)控兩類。

2．1 集中降壓節(jié)能技術(shù)

國內(nèi)第一代節(jié)能產(chǎn)品是采用大功率可控硅降壓方式，即通過控制晶閘管(可控硅)的導(dǎo)通角，將電網(wǎng)輸入的正弦波電壓斬掉一部分，從而降低了輸出電壓的平均值，達(dá)到控制電壓節(jié)電的目的。由于斬波后的電壓無法實(shí)現(xiàn)正弦波輸出，會出現(xiàn)大量諧波，形成對電網(wǎng)的諧波污染，危害極大；同時會造成路燈閃燈現(xiàn)象，此類節(jié)電產(chǎn)品現(xiàn)已逐步被淘汰。第二代節(jié)能產(chǎn)品是采用變壓器自耦降壓方式，即通過改變自耦變壓器輸出端的輸出接點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)不同電壓值的輸出，從而達(dá)到調(diào)整電壓實(shí)現(xiàn)節(jié)電的目的：變壓器自耦降壓節(jié)電應(yīng)用又分固定抽頭和連續(xù)調(diào)節(jié)兩種方式。

固定抽頭方式的核心部件是一個多抽頭的變壓器，一旦接線端固定，降低電壓就是固定值，當(dāng)電網(wǎng)電壓波動時，調(diào)控裝置的輸出電壓也會上下波動，這樣照明的工作電壓也處在不穩(wěn)定狀態(tài)，無法起到對電光源的保護(hù)作用。同時在改變抽頭時，會引起供電的短時中斷，對于高壓鈉燈有時可能會造成重新起輝的現(xiàn)象。

連續(xù)調(diào)節(jié)方式是通過電刷在線圈的表面平滑移動或滾動，改變線圈的變比從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出電壓。優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)無級平滑調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)精度高，但由于電刷調(diào)節(jié)回路是串在主回路中，因此承受的電流大，電刷接觸不良，會產(chǎn)生火花，引起觸點(diǎn)磨損。變壓器自耦降壓節(jié)能裝置，經(jīng)過多次改進(jìn)，基本能穩(wěn)定運(yùn)行：有些大廠因生產(chǎn)過程有嚴(yán)格的質(zhì)量控制，產(chǎn)品可靠性、穩(wěn)定性比較好，在很多地區(qū)的路燈節(jié)能中已有廣泛的應(yīng)用。降壓節(jié)能實(shí)踐中僅適用于配電箱端對整條照明線路的集中降壓，便于安裝、控制與維護(hù)；但是它會導(dǎo)致線路末端電壓過低，同時會存在重新起輝、頻閃和自熄等現(xiàn)象，及造成整條道路上照度不均等問題。

2_2 單燈變頻降流節(jié)能技術(shù)

變頻降流節(jié)能是目前國際路燈節(jié)能領(lǐng)域的最新技術(shù)，其原理是將路燈與LC回路串聯(lián)，然后接上經(jīng)過變頻的交流電源。調(diào)節(jié)電源頻率，當(dāng)頻率接近LC串聯(lián)諧振頻率時，路燈上得到最大功率；頻率偏離越遠(yuǎn)，則功率越小，從而實(shí)現(xiàn)對路燈的功率調(diào)節(jié)。通過在調(diào)頻回路中采用閉環(huán)技術(shù)、功率因數(shù)矯正技術(shù)及穩(wěn)壓措施使路燈在較寬的電源電壓范圍內(nèi)保持下限功率恒功率輸出。功率因數(shù)可高至0 99以上，降低無功線損，節(jié)電效果明顯，達(dá)35％ 一50％ ；降低了自身諧波，減少對電網(wǎng)的污染；克服電網(wǎng)電壓升高，延長了光源壽命。同時由于采用該技術(shù)的產(chǎn)品體積小、成本低，便于與單燈通訊控制模塊整合到一起中實(shí)現(xiàn)單燈控制。

單燈控制是基于電力線載波通訊技術(shù)，通過路燈配電線路、單燈通訊控制模塊及調(diào)制解調(diào)器實(shí)現(xiàn)對每盞路燈尋址的監(jiān)控，現(xiàn)場RTU再經(jīng)GPRS(或CDMA)等無線數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)或經(jīng)城市寬帶網(wǎng)與城市路燈監(jiān)控中心進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)無線或有線的遠(yuǎn)程分布式監(jiān)控。

變頻降流節(jié)能與單燈監(jiān)控技術(shù)的結(jié)合，不僅能發(fā)揮出先進(jìn)節(jié)能技術(shù)的優(yōu)勢，還可以對城市所有路燈運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時、遠(yuǎn)程監(jiān)控及管理(亮燈率統(tǒng)計、故障報警等)，打造真正意義上的城市路燈數(shù)字化節(jié)能控制系統(tǒng)。單燈變頻降流節(jié)能控制相對于集中降壓節(jié)能的優(yōu)勢具體以下幾點(diǎn)：

(1)對每盞路燈功率的平滑控制調(diào)節(jié)，精確控制到需要的功率和照度，可以克服線路末端壓降較大的影響，保證整條道路照明有較好的均勻度：
(2)采用單燈的軟啟動控制技術(shù)。小電流啟動，有效保護(hù)路燈，延長光源壽命效果更明顯，同時減小對電力系統(tǒng)的沖擊危害：
(3)具有很強(qiáng)的單燈自診斷功能，向維護(hù)人員提高了及時、全面的狀態(tài)信息，大大降低維護(hù)工作量。單燈熄弧檢測技術(shù)及故障檢測技術(shù)的采用可以檢測路燈的光源是否壽命已到，檢測故障路燈的具體故障點(diǎn)，判斷故障路燈是光源故障、鎮(zhèn)流器故障、電容故障、觸發(fā)器故障或是斷線故障(不需要再增加成本就具有電纜防盜診斷及報警的功能，在目前電纜盜竊日益猖獗的情況下，也有重要意義)，給維修人員提供參考，及時更換光源并對故障進(jìn)行處理，保證1OO％的亮燈率：
(4)在電力線載波通訊范圍可達(dá)3km，而與所接路燈總負(fù)荷無關(guān)，且因功率因數(shù)的優(yōu)化可適當(dāng)降低對變電設(shè)備、電纜規(guī)格的要求，因此單燈控制系統(tǒng)的擴(kuò)容能力比集中調(diào)控系統(tǒng)要強(qiáng)：

3 單燈節(jié)能技術(shù)實(shí)施效益分析

假設(shè)現(xiàn)在安裝實(shí)施1000盞400W 高壓鈉燈的單燈節(jié)能設(shè)備，電費(fèi)(以廣州為例)按O．8元／度左右計算，每天開燈1O個h并且不計算線路損耗。

3．1直接經(jīng)濟(jì)效益

以比較保守的3O％ 節(jié)能率計算， 年節(jié)約電費(fèi)將達(dá)到：350400元。如果將節(jié)能率確定為35％ ，年節(jié)約電費(fèi)將達(dá)到：4088000元。

3．2 間接的經(jīng)濟(jì)效益

按照一般的規(guī)律，我們估計該路段的路燈燈具的維護(hù)費(fèi)用將達(dá)到約18萬元／年。使用該節(jié)能系統(tǒng)后，可有效保護(hù)燈具和延長燈具的使用壽命，減少更換燈泡的頻率，從而大大減少人力、車輛成本和材料成本，此項(xiàng)的經(jīng)濟(jì)效益約在1 O萬元／年。

3．3 實(shí)施效益分析

該節(jié)能工程的設(shè)備及安裝費(fèi)用預(yù)計為：1000000．O0元。投資的回收期為：1000000／(350400+100000) 2年。單燈節(jié)能產(chǎn)品的壽命為1O年，可見該節(jié)能工程的實(shí)施可行性是很好的。