隨著我國(guó)城市的發(fā)展、經(jīng)濟(jì)的繁榮、社會(huì)的進(jìn)步和人們提高生活水平及環(huán)境質(zhì)量的要求，城市道路照明和城市的夜景照明已經(jīng)成為城市規(guī)劃、建設(shè)和管理中的一項(xiàng)重要工作。城市道路照明是方便城市居民必備的生活條件，而城市的夜景照明是再塑和美化城市形象、鼓舞民心、振奮精神的一項(xiàng)非常有意義的工作。近幾年來(lái)，全國(guó)許多大小城市、甚至一些中小城市的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)，都格外重視道路照明和夜景照明工作。
一、城市道路照明和城市夜景照明
在建設(shè)和發(fā)展城市道路照明和城市夜景照明的同時(shí)，隨之而來(lái)的就是要支付較高的照明綜合費(fèi)用（電費(fèi)和維修、維護(hù)費(fèi)）。而為了降低道路照明的綜合費(fèi)用，許多城市所采取的節(jié)約方式多為傳統(tǒng)的節(jié)能方式—關(guān)斷部分照明燈，如“半夜燈”和“斑馬燈”。
城市道路照明所采取的“半夜燈”和“斑馬燈”是不科學(xué)的，這是由于該種節(jié)能方式不但給夜間的行人和車(chē)輛造成不便和安全隱患，同時(shí)也會(huì)給城市的治安帶來(lái)隱患。隨著當(dāng)今經(jīng)濟(jì)、科技的發(fā)展，應(yīng)當(dāng)采取和利用科技手段，科學(xué)的節(jié)約能源、解決問(wèn)題，降低城市道路照明的綜合費(fèi)用，逐步取消城市道路照明的“半夜燈”和“斑馬燈”現(xiàn)象，營(yíng)造城市人生活的現(xiàn)代化環(huán)境和經(jīng)濟(jì)繁榮景象。
二、綠色照明工程
在推進(jìn)城市亮化工程的同時(shí)，充分的利用和節(jié)約能耗也越來(lái)越得到各級(jí)政府的廣泛重視。采用先進(jìn)技術(shù)和科技手段，分時(shí)間段對(duì)道路照明系統(tǒng)電壓的調(diào)整、控制，用智能化的控制方式達(dá)到節(jié)約道路照明綜合費(fèi)用的目的（電費(fèi)和維修費(fèi)用），與城市的亮麗工程并不矛盾，相反還可將節(jié)約的大筆資金再投入其他的城市建設(shè)及城市亮化工程項(xiàng)目中去。
早在90年代初，發(fā)達(dá)國(guó)家就已經(jīng)廣泛的使用了智能照明調(diào)控系統(tǒng)，來(lái)降低城市照明的費(fèi)用支出。國(guó)家發(fā)改委、建設(shè)部、國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局已在2000年下發(fā)了223號(hào)文件《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)"中國(guó)綠色照明工程"的意見(jiàn)》的通知，提出推廣節(jié)能、高效的照明燈具和智能照明調(diào)控系統(tǒng)，深入開(kāi)展綠色照明節(jié)能工作。
三、城市的道路照明現(xiàn)狀
據(jù)調(diào)查，各城市道路照明的平均時(shí)間為11.5小時(shí)，而晚22點(diǎn)后，道路上車(chē)少人稀，即便是繁華街道，午夜24點(diǎn)至清晨6點(diǎn)，道路上也已罕見(jiàn)行人和車(chē)輛，而在低交通流量的道路上仍然保持原照明的亮度，不能按需調(diào)控，顯然是白白的耗費(fèi)資金。
四、智能照明調(diào)控技術(shù)
智能照明調(diào)控技術(shù)是采用當(dāng)今國(guó)際上流行的電腦智能控制路燈節(jié)能技術(shù), 不同于國(guó)內(nèi)目前一般的可控硅斬波和自耦降壓的技術(shù)。它充分考慮了城市道路照明的實(shí)際狀況，依據(jù)人體工程學(xué)中的視覺(jué)理論，采用現(xiàn)代控制論中的最優(yōu)控制方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)路燈電壓及照度的動(dòng)態(tài)智能化管理，即TPO管理(TIME時(shí)間／PLACE地點(diǎn)／OCCASION場(chǎng)合)。此項(xiàng)技術(shù)的基本思路就是：在繁忙的時(shí)段，控制路燈保持原設(shè)計(jì)的照度，接近午夜時(shí)分，道路上人少車(chē)稀時(shí)，開(kāi)始自動(dòng)調(diào)整電壓，通過(guò)對(duì)用電電壓的智能控制，減少后半夜因城市整體的用電減少所引起的電壓偏高而造成的大量電能浪費(fèi)。它的主要優(yōu)點(diǎn)就是：在調(diào)整電壓的同時(shí)大幅降低了電耗，節(jié)約有功電耗達(dá)30%以上，也就是說(shuō)；能節(jié)約電費(fèi)達(dá)30%。
再則，現(xiàn)有的道路照明的路燈大多使用的是高壓鈉燈，其設(shè)計(jì)壽命為20000小時(shí)(4~5年)。但是由于許多地區(qū)的電網(wǎng)波動(dòng)嚴(yán)重，有些甚至超過(guò)額定電壓的15%，特別是在后半夜，由于電負(fù)荷減少使得電網(wǎng)電壓有時(shí)接近237V—245V，致使路燈燈泡的實(shí)際使用壽命大大縮短，一般為1~1.5年。更換燈具勞動(dòng)工作量大，而且易發(fā)生危險(xiǎn)和工傷事件，造成維護(hù)費(fèi)用居高不下。
在德國(guó)，美國(guó)這些耗電大國(guó)，此類技術(shù)也得到了政府的大力扶持和推廣，智能照明調(diào)控技術(shù)的控制過(guò)程是：通過(guò)測(cè)取城市道路車(chē)輛及行人的“時(shí)間—車(chē)輛(人)”統(tǒng)計(jì)規(guī)律，獲取相應(yīng)的照度調(diào)整率，依此來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)的控制程序，根據(jù)照度調(diào)整率，從某一時(shí)刻開(kāi)始，平滑地對(duì)路燈輸入電壓進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，使路燈輸入電功率與實(shí)際照度要求達(dá)到最佳匹配，不僅節(jié)約了電能，而且穩(wěn)定了電壓，延長(zhǎng)了路燈的使用壽命，達(dá)到了雙重意義上的節(jié)能。
五、經(jīng)濟(jì)效益可行性分析
為更加具體的闡述各種照明節(jié)能方式的優(yōu)、缺點(diǎn)，以及實(shí)際產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。我們?cè)诒本┑某鞘械缆分?選擇一條已經(jīng)采用了一臺(tái)容量為60KVA的智能照明節(jié)能裝置的路段，進(jìn)行全面的實(shí)事求是的分析,目的就是為了向廣大用戶宣傳和推廣此項(xiàng)先進(jìn)的道路照明節(jié)能技術(shù),并且使用戶在此項(xiàng)技術(shù)中長(zhǎng)期得到收益。
該路段總負(fù)荷為40KW，按全年路燈照明時(shí)間計(jì)算，平均每天為11.5小時(shí)。而該路段照明系統(tǒng)的電壓高于額定電壓的10%之多（電工學(xué)原理：電壓升高10%，功率升高21%）。該路段的電費(fèi)為0.6元/度，而道路照明的維修費(fèi)是總電費(fèi)的30%,因此只此一條40KW的路段，管理處全年就要支付不低于158464元照明綜合費(fèi)用。
計(jì)算方式：
電 費(fèi) 40kW×11.5小時(shí)×1.21×365天=203159kW×0.6元=121895.4元
維 修 費(fèi) 121895.4×30%=36568.6元
綜合費(fèi)用 121895.4元+36568.6元=158464元
該路段的管理處為了減低道路照明的綜合費(fèi)用，也曾經(jīng)考慮了幾種節(jié)能方案，其中包括傳統(tǒng)的“半夜燈”方式、“斑馬燈”方式和安裝智能照明調(diào)控裝置的方式，而用戶通過(guò)計(jì)算和對(duì)城市道路的綜合考慮，最后采用了安裝智能照明調(diào)控裝置這一科學(xué)的方式，一次性投入，長(zhǎng)期收益。
各種節(jié)能方式的節(jié)能比率的分析：
1、“半夜燈”方式：
前半夜照明時(shí)間為6小時(shí)，后半夜關(guān)燈，節(jié)約綜合費(fèi)用比率為47%。
計(jì)算方式：
電 費(fèi) 40kW×6小時(shí)×1.21×365天=105996×0.6元=63597.6元
維 修 費(fèi) 63597.6元×30%=19079.28元
綜合費(fèi)用 63597.6元+19079.28元=82676.88元
與采用此節(jié)能方案所節(jié)約綜合費(fèi)用比率：
158464元-82676.88元÷158464元×100%=47%
此方法雖然節(jié)電率達(dá)到47%，但這會(huì)造成后半夜整條道路漆黑一片，非常不利于城市形象、交通安全和社會(huì)治安。
2、“斑馬燈”方式：
也就是隔一個(gè)亮一個(gè)燈。全夜“斑馬燈”方式，節(jié)約綜合費(fèi)用比率為50%，后半夜“斑馬燈”方式，節(jié)約綜合費(fèi)用比率為26%。
計(jì)算方式：
電 費(fèi) (40kW×6小時(shí)×1.21×365天)+(40kW×5.5小時(shí)×1.21÷2×365天)
=154577.5×0.6元=92746.5元
維 修 費(fèi) 92746.5×30%=27823.95元
綜合費(fèi)用 92746.5元+27823.95元=120570.45元
與采用此節(jié)能方案所節(jié)約綜合費(fèi)用比率：
158464元-120570.45元÷158464元×100%=23%
采用這種方法，雖然也有一定的節(jié)電率，但這不僅導(dǎo)致了路面照度分布不均，給治安及交通安全埋下了隱患，而且不能避免后半夜電網(wǎng)電壓的升高對(duì)路燈壽命的減損，因此不能稱作是真正意義上的節(jié)能。
3、采用在照明系統(tǒng)上安裝智能照明調(diào)控裝置的方式：
該設(shè)備具有軟啟動(dòng)、穩(wěn)壓、節(jié)能功能，用戶可根據(jù)道路照明的現(xiàn)狀，科學(xué)的設(shè)定節(jié)能時(shí)間和節(jié)能比率。
前半夜18點(diǎn)—22點(diǎn)為正常照明時(shí)段，設(shè)備通過(guò)軟啟動(dòng)工作過(guò)程將燈具的啟揮電壓從200V緩慢的上升到220V額定電壓，上升時(shí)間一般為2分30秒（也可由用戶根據(jù)自己的照明燈具而定），電壓上升到220V以后，設(shè)備將一直運(yùn)行在穩(wěn)壓狀態(tài)直至22點(diǎn)。22點(diǎn)—5點(diǎn)設(shè)備將工作在節(jié)能狀態(tài)，由220V的額定電壓緩慢的下降到190V—185V后穩(wěn)定工作（節(jié)能電壓可根據(jù)需要在220V負(fù)25%之內(nèi)由用戶自行選定），此時(shí)功率下降30%，是原功率的70%。因此，節(jié)約綜合費(fèi)用比率為26%。
計(jì)算方式：
電 費(fèi) (40kW×4小時(shí)×365天)+( 40kW×7.5小時(shí)×0.7×365天)
=135050×0.6元=81030元
維 修 費(fèi) 81030×30%=24309元
綜合費(fèi)用 81030元+24309元=105339元
與采用此節(jié)能方案所節(jié)約綜合費(fèi)用比率：
158464元-105339元÷158464元×100%=33%
我們最初對(duì)用戶承諾的節(jié)電比率為33%，維修費(fèi)50%。而在智能照明調(diào)控裝置投入運(yùn)行后的實(shí)際測(cè)量得到的節(jié)電數(shù)據(jù)為36.3%，也就是說(shuō)實(shí)際的比計(jì)算值節(jié)約的還高。現(xiàn)在我們?nèi)砸栽摴?jié)能方式所節(jié)約的綜合費(fèi)用比率33%與其他幾種節(jié)能方式相比。
綜合分析及投資回報(bào)
該路段管理處根據(jù)計(jì)算即：使用智能照明調(diào)控裝置的方式降低綜合費(fèi)用為33%，有些可達(dá)50%；使用“半夜燈”方式降低綜合費(fèi)用為47%；使用全夜“斑馬燈”方式降低綜合費(fèi)用為50%，而使用后半夜“斑馬燈”方式所降低綜合費(fèi)用為23%。
并且針對(duì)各種節(jié)能方式的照明效果進(jìn)行分析；“半夜燈”方式導(dǎo)致后半夜該路段漆黑一片，此種節(jié)能方式雖不用再投資，但代價(jià)是，不但給夜間的行人和車(chē)輛造成不便和安全隱患，同時(shí)也會(huì)給城市的治安帶來(lái)隱患。
而全夜“斑馬燈”和后半夜“斑馬燈”方式會(huì)造成該路段的照明出現(xiàn)“死角”，由于路燈一般間隔30米最大間隔為50米，而隔一個(gè)亮一個(gè)，中間間隔60米甚至到100米，這種黑亮相間的“斑馬”現(xiàn)象，尤其對(duì)汽車(chē)駕駛的視覺(jué)感官非常不利，該路在設(shè)計(jì)建設(shè)時(shí)就已經(jīng)考慮了此種節(jié)能方式，也不用再投入，但這種節(jié)能方式違背了城市道路照明發(fā)展的方向，同時(shí)造成了行人和汽車(chē)駕駛員對(duì)該路段照明方式不滿意。
與此同時(shí)，管理處也考慮過(guò)采用節(jié)能燈的方式，但管理處的技術(shù)人員根據(jù)節(jié)能燈的特性；節(jié)能燈所發(fā)出的光為刺眼的白光，無(wú)法與道路照明中通常使用的鈉燈的柔光相比，而鈉燈的最大發(fā)光效率為最佳，是130lm/wW，且節(jié)能燈的壽命也有待于提高，而將原來(lái)的鈉燈更換為節(jié)能燈同樣需要改造費(fèi)用。不如一次性投入智能照明節(jié)能設(shè)備，按投資回報(bào)期計(jì)算，在一年半左右收回成本，事實(shí)也是如此！
用戶在采用智能照明節(jié)能裝置近兩年中，不但節(jié)約了很大一部分綜合費(fèi)用，方便了行人和車(chē)輛的行駛，而且在產(chǎn)品的技術(shù)性能和質(zhì)量方面得到了用戶的好評(píng)，并在該管理處所管轄的其他路段上逐步采用智能照明調(diào)控裝置，達(dá)到全路段節(jié)能的目標(biāo)。
其他收益
●智能照明調(diào)控系統(tǒng)為照明設(shè)備提供各種自動(dòng)化控制功能，通過(guò)電腦控制和管理軟件實(shí)現(xiàn)無(wú)故障智能化和無(wú)人值守，提高安全可靠性，實(shí)現(xiàn)城市照明智能化管理。
●智能照明調(diào)控系統(tǒng)可平均延長(zhǎng)燈具壽命2倍以上，大量減少了燈具損耗，節(jié)省了燈具的購(gòu)置費(fèi)和更換工程費(fèi)及維護(hù)費(fèi)等。另外，也減輕了維護(hù)人員的勞動(dòng)量。更重要的是，在很多場(chǎng)所，燈具更換有很大的難度和危險(xiǎn)性，工傷事件時(shí)有發(fā)生，燈具壽命的延長(zhǎng)可大大降低這種危險(xiǎn)的發(fā)生。
●更深遠(yuǎn)意義在于，通過(guò)節(jié)約可觀的電能消耗，就可以有效的減少火力發(fā)電廠（2002年火力發(fā)電占我國(guó)年總發(fā)電量的81.83%）對(duì)大氣CO、SO、NO和粉塵、灰渣的排放量，減少污染，保護(hù)環(huán)境。
根據(jù)以上的初步計(jì)算，結(jié)合××市的市政照明的具體情況；全市年電費(fèi)為2000萬(wàn)、年維修維護(hù)費(fèi)600萬(wàn)計(jì)算，可節(jié)約電費(fèi)600多萬(wàn)、節(jié)約維修維護(hù)費(fèi)300萬(wàn)，全年總節(jié)約的綜合費(fèi)用900萬(wàn)。采用智能照明調(diào)控設(shè)備對(duì)全市路燈系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造，雖然先期需要一些投資，但一般在一年半左右就可收回全部投入。此項(xiàng)目在市政照明智能調(diào)控、設(shè)備保護(hù)、降低運(yùn)營(yíng)費(fèi)用等方面都是非常理想的投資。無(wú)論從節(jié)能環(huán)保，還是經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益的角度看，此項(xiàng)投資都具有長(zhǎng)遠(yuǎn)而深刻的實(shí)際意義。
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