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| 时间：2013-3-6 来源：OFweek光电新闻网 |
路灯照明用电在我国发电总量中占据了相当的比重，本文对传统路灯照明的能耗和节能途径进行了分析和讨论。定义了节能率的概念，并用此概念对不同节能途径的节能效果进行了推算，对路灯节能的可行性进行了论证。
一、概述
据不完全统计，目前我国国内城市道路照明的总灯数约400万只(套)，加上高速公路、工矿企业、机场、码头等非市政照明灯具约100万只(套)，总数超过500多万只，并且每年以10％以上的速度递增。其中城市公共照明在我国照明耗电中占30％的比例，约439亿kWh，以平均电价0.65元／kWh计算，一年开支达285亿元，成为各地财政部门的一大负担。
根据2004年国家建设部的统计结果，我国照明耗电大体占全国发电总量的10％-12％。目前国内全年的照明耗电量是三峡水利发电工程全年发电量能力840亿度的两倍多，可以看出路灯照明的节能有很大的潜力，可以带来相当可观的社会与经济效益。
本文在不考虑新光源等革命性新技术的前提下，对传统路灯照明的能耗和节能途径进行了分析和讨论。对路灯节能的可行性进行了论证。
二、路灯照明的能耗分析
目前国内路灯照明光源一般采用高压钠灯、高压汞灯和金属卤化物灯。常用的功率为150W，250W，400W，目前最常用的是250W和400W两种。
可以看出路灯照明消耗的能源主要消耗在以下几个方面：
2.1光源能耗
为光源发光所带来的能耗，也就是电能转化为光能的部分，随着电压升高，光源的功率、光通量和光效也相对增加，但是光效的增加幅度要小于功率和光通量。也就是说增加供电电压增加的功率所带来的增加的光效变小了。
2.2器件能耗
主要为路灯辅助器件的能耗，包括补偿电容、镇流器、起辉环节的能耗。
2.3其它能耗
主要包括供电线路损耗等消耗。
三、节能率
为了能对节能效果做一个评价，我们在这里对节能率指标如式3.1进行了定义。
式中，Po为节能前功率，Ps为节能后功率，η为节能率。
可以看出节能率为采用节能方法后能节约的能牦百分比，节能率越高，该节能方法的节能效果越明显。
四、路灯照明节能途径
从路灯能耗的分析，我们可以得出以下四个路灯照明节能途径：下限功率、克服电网电压升高、按需照明、降低线损。
4.1下限功率
以250W高压钠灯为例，路灯的额定工作电压为220V，额定功率为250W。但实际上由于线路损耗导致压降，路灯可以在190V正常工作。如果能够让线路上的路灯都工作在190V时，即工作在下限功率、可以实现路灯的正常工作，且不影响道路的正常照明。
通过测算，路灯的供电电压为220V时，标称功率为250W，如果通过技术手段使每盏路灯的供电电压都为190V，工作功率为196W，则路灯采用这一方法后的节能率为
4.2克服电网电压升高
电网的供电电压并不是一成不变的，往往会随着负载的变化而波动变化。尤其是后半夜城市电网的负载下降后，路灯照明的供电电压会明显升高，导致耗电增加，路灯变亮，同时由于供电电压升高还会大大降低路灯的寿命。根据现场的测量，后半夜通常的路灯供电电压有时会升高到240V。
可以进行估算，电压升高到240V时，路灯功率为298W，如果通过技术手段使每盏路灯的供电电压控制在190V，工作功率为196W，通过这一方法的节能率为：
4.3按需照明
按需照明指的是1．目前我国的道路照明大多是超标设计，实际的道路亮度大大超出了国家标准。2．后半夜行人稀少时，照明程度可以适当降低。按需照明目前的主要技术手段采用后半夜调暗路灯的方法[FS:PAGE]。
采用这种方法，我们根据现场检测和测算，节能率可以达到50％左右。
4.4降低线损
根据我们对现场一条普通照明道路进行了测试，该道路的实际功耗为5.2kW，功率因数为0.887，线路压降为10V，可以推算出，线路损耗为122W，占全部功率的3％。如果可以通过技术手段实现功率因数到0.98，即可实现节能率为3％。
五、一种实现方法
我们开发研究了一种路灯节能设备
系统通过LC串联输出电路的非线形特性，利用变频技术改变光源的输出功率。利用状态监测模块实现对输出功率的闭环控制，真正实现让光源工作在下限功率，并按需照明，同时利用功率因数矫正模块实现提高照明线路的功率因数，从原先的85％提高到到99％以上，降低线损。
·该节能器的特点如下：
·使用LC谐振的阻抗特性调节功率
·闭环功率控制
·功率调节范围宽
·使用功率因数矫正电路
·按时控制
·按需照明
·具有通讯接口
·单灯安装。
该节能器的缺点是单灯安装，安装工程量大。但是优点是可以最高效率实现节能。
六、结论
通过本文分析，我们可以得出以下结论：路灯照明用电占用了我国的大量电能，路灯照明节能有广阔的节能空间，市场前景广阔，技术手段成熟，大有可为。不仅可以缓解我国目前的电力紧张，而且在今后电能不紧张的时候同样起到节约能源，大量节省不可再生资源的作用。( 责任编辑：管理员 ) |
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