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城市道路照明节能改造 大功率氙气灯能否取代

时间:2016-06-21来源:dedesos.com浏览次数:

导读:城市建设的飞速发展,伴随而来的是能耗的大幅度提高。道路照明是电力的大用户,如何在满足城市道路照明要求,实现交通安全及交通通畅的前提下,实现科学、合理地节电已成为当前城市实现绿色发展的一大重要课题。
 

城市建设的飞速发展,伴随而来的是能耗的大幅度提高。道路照明是电力的大用户,如何在满足城市道路照明要求,实现交通安全及交通通畅的前提下,实现科学、合理地节电已成为当前城市实现绿色发展的一大重要课题。

氙气灯可广泛应用于户外道路照明(市政道路、高速公路、机场、隧道、码头等公用设施),建筑亮化照明(广场、地标建筑、展览馆、体育场所等),厂矿工业照明(厂房、仓储、矿场等)。

当下,一提起照明行业的节能减排,大多数人会联想到LED产业。不过,在我国还有这么一群人,他们则另辟蹊径。

“照明新光源”“中国人拥有技术自主权”“拥有最多专利权”“光谱最接近太阳光”“同等功率下光效更高”“显色指数达70以上”“节能率高达55%”“使用寿命达8年”……这都来自中国创造的“大功率氙气灯”照明新光源最新权威检测结论。

近几年在大功率道路照明上,LED路灯随着国家政策大力扶持的确已经被广泛应用,但“大功率氙气灯”作为城市节能照明新光源在同等节能效果下,拥有核心自主技术的同时能够有效控制成本。对中国而言,为城市道路及相应领域带来更优质低能耗的光源,无疑具有自主创新的意义。

创新突破敢为先

在我国,道路(含城市道路和高速公路、隧道)、工厂、码头、机场等场所采用的照明大多都以老式高压钠灯为主,因历史发展原因,这种传统照明光源存在着能耗大、光效低、有效寿命短等诸多弊端。

随着国家经济的发展,缓解能源危机和减少温室气体排放,控制雾霾天气已成为我国急需解决的环保问题。为此,国家力推“节能减排、低碳经济”政策。党的十八届五中全会上,习近平主席提出“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念,其中,绿色发展的理念不仅关系我国发展全局,也成为“十三五”乃至更长时期内我国经济社会发展的基本理念。

据统计,我国照明用电约占全社会用电量的12%,且能源浪费严重,照明节能不仅是迫切需要解决的问题,更是全社会广泛存在的问题。

根据中国市政工程协会城市照明专业委员会的统计数据,截至2015年,全国1065个城市现有路灯3000余万盏,而耗电大、亮度低的传统高压钠灯占据了较高比例的保有量,这些都成为市政管理者不容忽视的问题。

“当初我们选择采用氙气路灯时,还是有一些顾虑的。”作为氙气路灯改造示范项目“第一个吃螃蟹”的人,福建省漳平市路灯管理所所长邓建春回忆,“氙气灯”在2011年对当地市政来说还是一个相当陌生的名词。因此,当时为了防止产品有质量问题,他们请来了当地技术监督局的人员,对产品质量进行了检测,结果显示质量良好。

2011年之前,福建省漳平城区原有的3000多盏路灯基本都是传统高压钠灯,面临亮度不高、耗电量大且已老化需淘汰的难题。当地市政府负责人算了一笔账,如果全改造成LED路灯至少要1000万元,还不包括高额的电费,这对当时财政预算着实是一笔不小的开支。

而就在这一年,漳平市政府负责人在一次项目成果交易会活动上,偶遇大功率节能氙气灯。经双方实地测量且由权威部门检验确实能达到后者所说的照明和节能效果,则在整个城区以“合同能源管理”模式全面实施路灯改造,这给当地市政府吃下了一颗定心丸。

2011年8月,漳平市区江滨路的路灯改造工程正式开工,累计共改造路灯110盏,用120W大功率氙气灯替换原有的250W高压钠灯。改造后,不仅亮度增加一倍以上,而且每天用电由之前的319.19千瓦时减少为131.67千瓦时,每天节电187.52千瓦时,节电率高达58.749%,给了市领导更大的信心。

由于改造效果良好,2011年底,市政府又出资更换市区全部3018盏钠灯

“如今,这些路灯我们已经用了将近5年,节能效果还是不错的,路灯的寿命也很长。这不仅大大减轻了财政压力,而且提高了城市路灯照明的整体水平。”市领导说。

据报道资料了解,2013年一个夏天的晚上,徐水县镇中广场的路灯照常亮了起来。不过,这次亮起的灯光不再昏黄。为了呼应国家关于节能减排的号召,提高群众生活质量,当年5月,徐水县将全县2463盏高压钠灯以“合同能源管理”的模式替换成了节能环保且亮度更强的氙气路灯。

“我们将全县原来灯光昏暗老旧、面临淘汰的传统高压钠路灯一次性全部更换成了大功率节能氙气路灯,但是县政府没有花一分钱。”徐水县住建局路灯管理处的一名管理人员说。和漳平市合作时一样,当时,国家仍在大力推行“合同能源管理模式”。该模式是一种新型市场化节能机制,其实质就是以减少的能源费用支付节能项目的全部成本。

据徐水县财政部门统计,以徐水县2013年5月用电量为基准,按照每天照明10小时计算,氙气路灯的年耗电量为152.845万度,仅为原高压钠路灯年耗电量的42%。这相当于每年全县能够节省标准煤炭679.6吨,实现碳减排指标2231.6吨。

徐水县政府负责人表示,这项路灯改造,不仅大大减轻了政府财政压力,而且全面提高了城市路灯照明的整体水平,还大幅度降低了碳排放,可谓一举多得。

“更换后的大功率氙气路灯不仅省钱省电,亮度相比原高压钠灯更强,寿命也长得多。”该负责人补充说。

采访中,技术人员介绍,当时这个项目改造之后,路面亮度比原有高压钠灯增加了一倍。

为此,2013年8月6日人民网专题报道提到:“……一盏盏明亮的路灯不仅让县政府的节能减排工作有了明显突破,更让群众的幸福指数节节上升……”文中提到:这一举措,不仅呼应国家关于节能减排的号召,更有力提高了群众的生活质量。

 

节能照明领航者

从无到有的创造总是最艰难的。“这个过程中,我们遇到的困难重重,当时,国内还没有大功率氙气灯,一切都是从零开始,连制造的设备也需要我们去设计开发研制。

据记者调查,氙气灯实际上是一种高压气体放电灯,其工作原理是在抗紫外线水晶石英玻璃管内,以氙气与碘化物等惰性气体填充,然后经过安定器,将市电经变频转换瞬间增压至23000伏左右的脉冲振荡电能,经过高压振荡激发石英管内的氙气电子游离在两电极之间产生跳电弧光完成点亮过程,接着提供能自适应灯管管压的脉宽周期为2.38毫秒的方波电压维持氙气灯管正常发光。

 

最早,氙气灯被用于航空运输,时至今日,市面上大多数氙气灯都被用于汽车用照明、摩托照明等小功率照明。在汽车灯领域,氙气灯是用包裹在石英管内的高压氙气替代传统的钨丝,提供更高色温、更聚集的照明。

 

但这样的优势让技术团队看到了大功率氙气灯超越普通路灯,甚至超越LED灯的可能。不过,户外照明用的氙气灯功率大,启动电压高,对光源、启动器和镇流器都提出了更高的要求。好在我们的团队在国内做了十几年的技术研发工作,在储备技术经验的同时,也遇到了不少各专业领域的人才资源。“有了资源,我们就能够建立比较综合的科研团队,就有了去尝试的胆量和冒险的创新精神。”

如今,我们研制出的大功率氙气灯,不仅可用于户外及市政道路照明,同样适用于工矿企业照明、隧道照明、商业照明、大型体育馆照明、机场照明等场所。

全球包括我国城市道路照明市场上目前主要是高压钠灯,少部分为LED灯、金卤灯、汞灯、氙气灯等,随着国家和媒体对高效节能照明产品的宣传和引导,中国城镇化的快速发展和节能减排力度不断加大,大功率氙气灯的未来发展有巨大的潜在市场。

据已经完成的城市改造案例分析,大功率氙气灯的节能率达到55%以上,使用寿命达8年;而且,目前国内的大功率氙气灯产品已经做到和高压钠灯完全适配,不用更换灯具,没有二次资源浪费。如果运用能源合同管理的模式来进行城市路灯节能改造,马上可以在不增加政府财政支出的情况下,做到真正节能减排的效果。

“等到产品的应用市场扩大,形成更大的批量化生产之后,生产成本还会进一步下降。”

政策导向日渐明

目前,地方政府对于氙气灯的认识正逐渐深入。

不仅如此,北京市发改委把氙气路灯列入了《北京市2013年节能低碳技术产品推荐目录》和《北京市2012年低碳节能技术应用典型案例汇编推荐目录》,2015年12月,国家发改委发布《重点节能低碳技术推广目录》(2015年本),其中第180项将“大功率氙气照明技术”列入重点节能低碳技术推广。

 

“未来,氙气灯有可能因上述利好的政策成为节能领域的‘香饽饽’。

2016年3月福建省住建厅发布《福建省公共建筑和城市公共照明节能改造三年行动实施方案》:“提出以合同能源管理的市场化机制,推进公共建筑和城市公共照明节能改造工作,设定到2018年底,全省完成公共建筑节能改造500万平方米,城市路灯节能改造10万盏。”

“大功率节能氙气灯的发明和运用,是我国中小企业通过创新发展自主民族产业,真正把节能减排落到实处的经典案例。
 

已实施的示范项目也显示出,在社会效益方面,使用高压氙气路灯提高了道路照明的质量,同时高压氙气路灯运行更加安全可靠,改造以后,解决了设施老化的问题。此外,良好的道路照明,不但提高了交通运输效率,提升了城市形象,同时高压氙气路灯特有的高显色性也提高了公安部门利用视频监控打击犯罪的能力。再次,氙气灯的光谱也被证实是迄今最为接近太阳光的光源,是一种健康光源。在经济效益方面,以合同能源管理模式用氙气灯改造市政和道路照明,可以节约财政资金,实现政府在项目上零投入、零风险。以400瓦的高压钠灯为例,如果替换成180瓦的氙气灯,一般情况下每盏灯每年大约可节省电费766.5元,并减少298公斤碳排放,符合国家鼓励民间资本参与社会公共设施投资建设的政策导向。

 

“随着氙气灯应用推广和示范效应的发挥,氙气灯在城市公共照明节能改造中会有较好的市场前景。”

不过也有隐忧:“大功率节能氙气灯节能减排前景虽看好,也仍面临推广难题,众所周知在国内LED灯已经推广了10年,国家的提倡政策及宣传力度,都增加了LED灯的知名度,因此目前市场占有率很大。和LED灯不同,国内大功率节能氙气灯这几年才研发出来,虽然取得了很多自主知识产权,也获得了国家认可,但推广力度仍不可与LED灯同日而语。”

 

一位业内人士告诉记者,不少政府招标项目直接在节能项目文件里写上“LED灯”,这样也限制了氙气灯在节能市政项目中的使用。他还建议“政府招标的项目中,应该以具体的节能指标为标准,而非限制灯具的品种”。

 

因此,即便是招标以节能指标为标准,仍不能彻底解决问题。无论是国家层面还是地方层面,目前都还没有具体的节能标准。虽然只要引入合适的第三方就能解决节能定标的问题,但长期缺乏牵头单位导致定标工作迟迟无法推进。作为地方节能行业协会,从更有利于整个节能行业的发展出发,呼吁国家出面牵头节能定标工作,这样的节能标准将能够让市场发挥选择作用,让多种节能照明产品各自发挥自身的优势,优胜劣汰,真正实现节能减排最佳效果。

 

“做自主创新,圆照明中国梦”同样是我们的期盼。我们仍在进行产品的更新迭代,紧紧环抱高校和中科院等科研机构进行合作,大投入用于产品研发和技术提升,让更节能、更健康的光源,服务市政建设,造福社会。

“大功率氙气灯照明技术的自主权,如今掌握在我们中国人自己的手里。”

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