肇庆市路灯环保节能改造方案及设计说明.doc

一、前言近年来，随着我国经济改革的深入发展，城市整体形象工程建设也受到各级政府的重视。它的好坏，将直接影响其城市自身经济的发展进程。城市亮化作为形象工程的重要组成部分,越来越被政府所重视，大量的资金投入进行建设和改造,使得我们的城市夜晚变得灯火辉煌，绚丽多彩，但问题也随之而来，能耗的逐年攀升,由此产生的某些问题也逐渐显露出来，如城市路灯的维护量增大，带来人员不足、维护费用增加，社会成本过高,电费支出过多，财政承担相对困难；光污染现象严重这些问题的产生无疑给当地的路灯管理部门的各方面工作带来很大的压力,噬待解决。路灯系统的耗电相当庞大，政府对路灯节电工作高度重视，并已经列入政府专项建设规划.路灯系统的节能有多种方式，采取定时开关,减少灯具的照明时间以实现节约用电的方案开展节能工程,但在经济性方面和技术操作上都无法达到理想的指标,而且以牺牲路灯照明来换取部分的节电效果，就社会效益而言也是值得商榷的.技术层面：路灯控制柜通过改造的方式,如加装先进的路灯节电控制装置，通常可以使照明用电减少10-40%.一系列成熟的节电手段，都可以使路灯照明系统的用电量获得大幅度的降低。这方面的潜力极大，而且有成熟的被证明有效的手段可供选择。北京智邦创新节能技术服务有限公司是一家专注于新能源及其应用产品研发、生产、销售、安装、服务为一体的股份制高新技术企业。主要业务领域包括城市节能改造、市政设施照明亮化工程、环境节能照明改造、太阳能等清洁能源开发及应用产品的开发生产、LED显示屏、LED照明产品的研发及生产等。企业自成立以来，一直与国家各类科研机构保持密切的技术合作关系，并拥有LED光源、LED节能技术、LED照明产品、光伏LED照明产品的多项专利技术，同时为用户提供整套的LED节能照明改造技术方案。企业自成立以来，凭借雄厚的资金实力和创新的科技理念在同类产品的研发、设计、安装等领域一直处于领先地位。在绿色、低碳、环保的召唤下，以节能绿色环保为主题的低碳经济毋庸置疑的以成为2010年的主旋律，在此时代发展需求下，公司已研发出各类绿色、环保、高效节能LED照明产品。LED照明产品利于环保，光谱中没有紫外线和红外线，即没有热量，也没有辐射，废弃物可回收，没有污染、且长久耐用，属于典型的绿色照明光源.目前，公司以荣幸成为上海世博会“中国元素”展示唯一指定LED照明灯具供应商。二、中国电力现状和政府机构节电的重要性电力以及整个能源问题，已经成为制约国民经济可持续发展的重要因素。因此,重视节电问题，创建节能型社会、缓解能源约束矛盾和环境压力不仅是形势所趋，也是未来经济可持续发展的必然选择。中华人民共和国节约能源法中华人民共和国电力法中华人民共和国环境保护法重点用能单位节能管理办法等一系列政策法规的颁布，以及每年政府在节电推广上的投资举措都已表明：节电对于政府来说是势在必行。国务院所属系统率先启动节能项目，目前北京人民大会堂已经进行节电改造，取得显著成效，国务院所属各大宾馆如钓鱼台国宾馆、国务院西山宾馆都将进行节电改造。各部委、省、市政府已经向下属部门和经贸（委）局、供电局、三电办公室、各用电监督检查小组发出通知，开展节约用电及避峰用电，要求各单位加强节电管理工作，制定相关政策及宣传、监督措施，有效地开展节电；并且明确要求党政军机关完成节电30,其他第三产业节电项目达到20的目标.特别是对空调、照明用电、电梯等耗能设备落实节能措施，加大执行力度,适时将组织专项检查.节能节电已引起了全社会的广泛关注,对国家党政机关、企事业单位都具有重要意义；也是我们每一个公民的重要职责，是一项利国利民、造福子孙的大事。在此大环境下,北京智邦创新节能技术服务有限公司也积极开拓节电改造领域，在节电调荷技术的研发和推广、示范工程建设和节电调荷产品销售等领域锐意进取。政府机构节电的重要性!构建节约型社会，政府机构节能应先行。目前，政府机构与大型公共建筑、高耗能企业属于资源消耗的三大重点领域。政府部门已成为能源消费大户,存在很大的节能潜力。因此，深入开展政府机构节能工作，是加快建设资源节约型社会的重要举措,也是加强政府自身建设、适应其向公共服务型企业转变的内在要求。现在节电技术日新月异，控制电费成本完全成为可能，因此，节电改造对政府机构具有重大意义。目前北京智邦智能照明节电设备，可节电13-35，节电后的收益极为可观，不但能大大减少市财政经常性支出，而且促进了社会经济可持续发展，是政府机构节电的首选节电产品之一。政府机构率先实行节能，不仅有助于降低行政运行成本,有效节约能源，更重要的是通过政府机构的示范表率作用,引导全社会增强节能意识，推动全国性的节能工作，提高全社会的节能水平，为我国建设节约型社会作出重要贡献！三、城市路灯节电的可行性分析1、在电力供电的系统中，为了避免送电过程中的线路损耗及用电高峰时造成的未端电压过低，往往都是以较高的电压传输。因此,路灯所消耗的功率都较高,特别是午夜后用电低峰时，电网电压更高，多余的电压只会带来大的发热量、灯具损坏及更高的电费支出。2、电网电压偏高或不稳定或电网有洁净（瞬变、谐波等因素），不仅带来高额的电费支出，更会导致灯胆发热而大幅度降低灯具的使用寿命，造成维修量及维修费用大幅增加。3、根据时间与人流量的数理统计规律,当午夜后，人流、车辆减少时，对照度的要求有所下降,目前虽已采用半夜灯方式进行管理，但随负载的减轻,线路电压更高，对点亮的灯具的损伤也更大,同时使路灯产生眩光会增加对人眼睛的伤害，使路面光线分布不均匀，不利于车辆的安全行驶.4、路灯大多采用气体放电灯具,其中以穿透力最强的钠灯为主。而气体放电灯特殊的物理特性决定了只在起动时,需要较高的工作电压，而点燃后适当降低并稳定供电电压,即可保持其正常照度,这一专利技术为路灯节电提供了有力的理论依据。5、所有气体放电灯在使用过程中都采用一个1。6-0。8的维护系数,使灯具亮度比设计值（寿命终止亮度）高出40-20，当灯达到寿命终点时，其亮度正好达到目标设计值。根据这一特点，采用路灯节电器补偿灯的这一老化过程，在保证灯的正常亮度的条件下，实现节电25-40%，是路灯节电系统的又一理论依据。6、因人的眼睛对照度的敏锐度不是线性关系，而是对数关系，达到敏锐界限后，就进入“视觉钝区”，此时（因地区不同，可设置不同时间)较多降低灯的亮度，而不会影响人的视觉照度，依此可实现节能.四、肇庆市路灯环保节能改造方案及设计说明遵照国务院节能减排精神，保护环境降低能耗，倡导低碳生活，是人类努力朝着生态文明迈进的及时反映，低碳生活号召人们在生活作息时所耗用的能量要尽量减少，从而降低二氧化碳的排放量.广东省肇庆市在响应国家节能环保的前提下决定对本市区的3000盏路灯进行节能改造采用高效低能耗的LED半导体做我们城市的主要照明灯具，是完全符合国家倡导的用半导体取代传统照明灯具的要求，从而也体现了我们政府的节能减排之决心.LED路灯具有的优势在于：第一寿命长：led路灯采用先进的系统集成技术、巧妙的散热结构、以及高分子材料的应用，寿命长达50000小时以上。第二维护量低:led路灯采用铝合金压铸灯壳，防水、抗冲击、抗氧化、防震能力强，没有钨丝、玻壳等易损坏的部件；内装特殊设计的散热翅片,适合不同季节、不同天气温度长时间使用。各种材料的特殊结合设计使led路灯坚固耐用，运行状态基本不受外界环境影响，减少维修所带来的不必要麻烦和费用。第三电压范围宽：传统的路灯需要一个大功率的供电系统。大功率变压器及大面积的输电线路造价昂贵，而且传统路灯电压不能有太大的波动,否则,会严重影响灯的寿命。而led路灯用专用驱动模块,电压有波动时，led路灯的亮度不变。在电压从180V到280V变化时，整个驱动器能实现恒流驱动，保证了大功率led路灯亮度。另外，驱动器有许多保护功能，在异常情况下,保障整个电网的可靠性。第四绿色环保：废弃物可回收，没有污染；不含有汞成分。第五安全:LED照明是一种固态照明，可以有效防震、防爆，对于类似震动比较大的高速公路、桥梁和对安全性要求更高的隧道和矿井等尤其适用。LED路灯不仅有以上优点，而且LED路灯的光谱几乎全部集中于可见光频段，所以显色指数高,并且不含有毒重金属，再加上无频闪、无眩光、视觉效果好，是未来传统光源的理想替代品.低温启动正常，响应速度快,对使用环境要求较低。更适合城市道路、居住区、工业区、人行道、广场、公园、学校、别墅、庭院等场所的照明。根据中国社会经济调查研究中心的调查结果及我公司对样品测试的数据,下图为高压钠灯和LED光源灯光衰对比:由上图可以明显看出高压钠灯光衰速度很快，LED路灯在前1500小时内的亮度没有高压钠灯亮度高,但是在这1500小时内LED灯的光衰小于8%,高压钠灯的光衰大于40，在1500小时以后,LED路灯亮度高于高压钠灯,亮度也基本处于稳定阶段光衰很小,但高压钠灯的光衰速度还远远大于LED路灯，从上图也可以看出LED灯寿命长的特点。从试验数据上看本公司的120W150W的LED灯可以代替400W的高压钠灯,90W120WLED灯可以代替250W高压钠灯，60W90WLED灯可以代替150W高压钠灯。五、设计依据1、沿用标准（本方案制订沿用下列标准）CJJ 4591城市道路照明设计标准GB 7000。12002灯具一般安全要求与试验GB 72481987电光源的安全要求GB/T 114701989电光源产品质量分等分级指标GB 150391994发光强度、总光通量标准灯泡GB/T 113731989热喷涂金属件表面预处理通则QB/T 15511992灯具油漆涂层GB/T 6991999优质碳素结构钢GB/T 7001988碳素结构钢GB/T 15911994低合金高强度结构钢GB7000.5-2005道路与街路照明灯具的安全要求2、设计规范JTJ 026。11999公路隧道通风照明设计规范CJJ 892001城市道路照明工程施工及验收规程3、设计原则1）遵守国家提倡节能的有关标准、规范和政策，如建设部关于进一步加强城市照明节电工作的通知等；2）满足照度要求和照明时间要求；3)大功率LED路灯最大程度节省电费和光源维护费；4）灯型设计优雅美观，与周围景色和谐统一。根据中国社会经济调查研究中心的调查结果,下面是LED道路照明与传统光源投资及经济预算举例：六、节能效益分析对比1）拟使用80WLED路灯替代250W高压钠灯5年效益分析对比光源项目高压钠灯ZBLED路灯备注电损光源功率（W）25080镇流器自身功耗(W)75(光源的30）0驱动电源功耗（W）08（光源的810%）变压器损耗（3）(W）7。5综合线损（6）（W)154.8无功补偿功率因数0.85功率因数0。95灯具损耗/只347。592。8灯具数量30003000每晚总耗电量(KWH）125103340以12H/天计5年耗电量（度）228307506095500以365天/年计5年电费支出(元）273969007314600以1。2元/度计5年电费节约支出(元）20082300维护费用光源寿命8000小时50000小时更换次数5单价（元)160数量(套)30003000小计(元)2400000配电器和其他费用镇流器寿命4000小时更换次数5单价140灯具数量30003000小计（元)2100000启动器寿命8000小时更换次数5单价15数量30003000小计（元)225000无功补偿器寿命8000小时更换次数5单价45数量30003000小计（元)675000驱动电源寿命20000小时更换次数1单价150数量3000小计（元）450000其他零部件不可预知费用(元）500000100000市场工价（人/天）150150以更换30天为计更换次数5301检修）30以更换30天为计小计（元）225004500租赁升降车费用1200元/天1200元/天以更换30天为计租赁次数530130以更换30天为计小计18000036000以更换30天为计高空作业费用100元/天100元/天以更换30天为计次数530130以更换30天为计小计150003000以更换30天为计5维护费(合计）61175005935005维护节约支出（合计）5524000采用80WLED路灯5年总节约支出(元）25526300由上述数据可知：若采用80WLED路灯照明每年节电量为365(125103340）=3347050度每年节电费用为33470501.2=4016460元根据国家规定每盏路灯补助300元至500元维护费,年拨维护费：3000盏350元=105万元;国务院节能办规定每节电标准煤1吨补500元，每一度电节煤0.4公斤0。43347050度电=1339吨500元=67万元（节煤）年拨维护费105万元+吨煤补助费67万=172万元5年（拨维护费+吨煤补助费）=1725=860万元有上述数据可知：采用大功率LED路灯5年总收益为25526300元+860万(政府补贴）=3412。6万元2）一次性投资总额计算依据费用项目80WLED路灯备注灯具投资总额4186元/套3000=1255万元运输费用500000元安装费用(人/30天）150元30天=4500元以更换30天为计高空作业费用100元3000=300000元租赁升降车费用1200元/天30天=36000其他费用约100000总投资约1350万投资回报分析：（1）LED路灯改造工程总价投资：1350万元（2)年回收效益：25526300元5年=510万元(3)投资回收期:投资回报=工程总投资年回收效益=1350万元510万元=3年3）.通过改造完工后，对节能减排的贡献量是巨大的。根据计量标准:一度电节约标准煤0.4 kg，减少碳排放0。997kg,减少碳粒子排放0.2727kg5年节约电为：228307506095500=16735250度：所以5年节约煤为6694吨5年减少碳排放为16685吨5年减少碳粒子排放为4563.7吨七、ZB-DR。 LlGHT路灯节能控制系统简介应用电磁调压及电子感应专利技术，有效解决照明节电改造中电子镇流器、电抗器改造复杂及成本高昂的缺点，是现有照明节能的首选系统。针对三相照明设备，具有稳定电压、调整工作电压和抑制谐波等主要工作特性。功能齐全且安全可靠，不论安装、使用和保养都非常方便。能使照明设备的用电量大幅降低，能广泛应用于办公室、工厂、路灯、学校、超级市场、社区公共照明、大型广告灯箱等照明环境,大大降低用户的电能消耗,节约用户的经营成本.针对各类灯具的特性，给灯具提供一个稳定和低能耗电压，达到节电目标的同时，还有效延长各类灯具的使用寿命。使用智能照明调压装置，可使灯具的使用寿命延长达30%。DL系列是一种多级自动补偿调压装置，主要包括带有三相电磁变压补偿装置，以及带有执行机构的有载调压开关,其特征是：所述的是有多级抽头的绕组，各抽头接点与调压开关连接，调压开关受调压开关控制器的控制，调压开关控制器则受输入的负载电压反馈信号的控制。本产品功能完善，与同类产品相比，具有体积小、重量轻，无碳刷、无伺服电机、无机械传动等优点，故障率低,安全性高。1）主要特点智能照明调压装置，在芯片控制程序、智能节电控制、自动旁路保护、手动复位选择功能下，能保证节电后设备正常使用,确保照明设备安全运行.可靠性高，系统主机采用优质磁材料，实现低耗、高效的理想运行。采用人性化设计，智能化控制面板,操作简便。无谐波干扰，且能抑制高次谐波及防雷系统。节电率高,根据设备及用电情况,节电率达2040.具有低压自动旁路功能，电压恢复正常后自动进入节电状态。具有低电流自动旁路功能，减少系统自身的消耗.具有故障自动旁路功能.具有手动旁路功能，在紧急情况下使用.两种起动方式：全压起动和低压起（软启动）.全压起动起动时全压供电一定时间，保证灯具正常使用后自动进入节电运行状态；低压起动,保证灯具正常使用情况下,通过降低起动电压达到到降低起动电流的目的，延长灯具的使用寿命。起动后自动进入节电状态。起动时间可调。具有稳压功能。可用RS232或485接口,实现与计算机之间的通讯，通过计算机可查询本产品运行的状态、电流、电压等，并对本产品实施控制。短路保护功能,过热保护功能.提升功率因数，对大部分设备可提升功率因数约510%，减少无功损耗.安装方使,对用户原有线路和用电设备无须改装，整个安装工作于短时间内完成。自动化程度高，无需人工监控；十万小时之系统使用寿命。2）、DR.LlGHT系统的节能目标及节能效果承诺1、有功节电率平均达到25%-35%左右;2、线路电流下降25以上；3、灯具的使用寿命延长长达3倍左右；4、有效延缓电路及控制器的老化；5、使用寿命达到15以上年；6、绿色环保型设计，不会对电网产生任何影响。3）、安装DR。LlGHT系统的经济及社会效益1、降低25%左右的有功即可直接减少路灯照明的电费支出30以上.2、节省的30%的路灯用电就等于可以在工业上增加相当的用电。3、功率因素的提高，线损的降低，从而使原有的线路浪费降到最低，实际节省的电费比例一定会超过公司所承诺30%节电率的比例。4、灯具寿命的延长从而可以大量的减少灯具的消耗,节省灯具的购置费及更换灯具所需的维护费用。5、DR.LIGHT的使用寿命是15年，这会将产生巨大的经济效益和社会效益.6、不产生任何的谐波，是一个真正的绿色照明电源，可以为人们提供一个稳定、柔和、舒适、经济的绿色照明环境。4）、路灯节能可行性报告与投资回报分析1、根据用户提供的数据分析如下：1。1、共计：3000支路灯灯杆；其中每只支灯杆有80W的LED灯；1.2、总功率合计为:240(千瓦)1。3、以路灯照明系统来说，安装“保瓦博士”路灯节能设备后其节电率在25%-35(节电率和灯具类型、灯具老化程度、线路馈电电压等因素有关）,以平均节电率为30%，每天开灯的时间以10小时，每度电为1.2元计算，年平均节约电费：年平均节电费=3000支灯年耗电费节电率(节电率按30%计算）=（240千瓦10小时1。2元/度365天）3032万元2、3000支路灯灯杆需配置节电柜16台与价格计算容量:240千瓦16台=15千瓦/台单价：31200元合计：31200元16台=499200元3、投资收益分析（3.1）节电投资年收益率=系统年平均节约电费投资成本32万元499200元65%（3.2）投资收益（即节省下来的电费）=系统年平均节电费节电设备使用寿命投资成本= 32万元15年-499200元430万元不包含照明线路品质改善和照明灯具维护成本减少所带来的间接收益。4、投资成本回收期= 12（个月)节电投资收益率= 126518个月以上分析仅为我公司根据数据资料所作的测算。由于安装DL智能照明节能调控装置后照明线路品质得到明显改善，同时大幅降低灯具损坏的故障发生率，由此而节约的维修费用由于无法量化测算，本方案暂不考虑在内。同时节能还能享受政府的节能补贴。八、LED路灯产品与技术优势中国重点城镇(文化）建设投资指导工作委员会新能源节能减排中心在全国组织专家论证，优选了多家国内外一流的、技术最具前沿、实践应用最可靠的LED厂商,作为中心的长期的战略合作伙伴，提供技术和产品服务保证。优选的标准是：电子器件和芯片均由国外一流厂商提供，照明效果达到国家规定的道路等级照明标准，厂商质保期为5年以上，防护等级IP67以上。1、LED路灯产品路灯不但扮演着维持交通顺畅不可或缺的重要角色、同时对一个城市来讲更是重要的指标之一。目前在高度成长的各大城市中流行着一句简单的口语“白天看车、晚上看灯”,这说明了路灯是多么的重要！最新一代LED路灯外观简洁大方，新颖独特，充分满足道路照明的特殊要求。采用先进的热学、结构与电路设计，以节能、低维护成本长寿命、显色性佳的优势，具有极高的性价比.一般大功率LED路灯由下面几部分组成：灯体（含散体器、接线盒、安装支架和固定螺栓）、透镜、大功率集成封装LED芯片、驱动电源及其它备件。2、LED路灯的技术优势（1)、LED芯片：采用美国进口芯片，采用当前国际一流的功率型LED芯片集成封装技术,选用低热阻、散热良好、低应力的封装结构及高折射率、抗劣化封装材料，提高出光效率和降低热阻，保证了功率型LED工作的稳定性、可靠性及高效性.LED的发光效率：110lm/W；使用寿命：50000h时,光衰小于初始值的15;显色指数Ra:80;色温Tc：25006500可选。（2）、LED灯具光学性能：整体光衰：10000h光衰不超过10%（光输出维持率达90%以上），50000h光衰不超过15(光输出维持率达85以上)，使用寿命：50000小时（不含驱动电源）。灯具效率:80（灯具输出光通量不小于封装器件输出光通量的80）。充分发挥芯片集成封装的特点，通过光学设计，根据不同需要,配备不同凸面曲线，依靠透镜来将光线分配到不同方向，保证出光角度大的可以达到120160，小的可以将光线聚集在30以内，满足不同场合的照明要求。（3）、LED灯具外壳性能：灯具材质和外形：灯具壳体采用高导热国标铝整体压铸而成,在保证散热面积前提下,减少接触面（接触面越多，热阻越大，导热越困难,我公司灯具的芯片与散热片之间仅一个接触面），降低热阻，增强导热性能，使芯片发出的热量能迅速传递到各散热面上;另外结合空气对流原理,设计合理的辐射状散热结构，通过热空气上升，灯具下方冷空气补充，形成对流，使导出的热量能迅速逐级散发，提高散热效率.灯具表面能承受机械压力和盐雾、腐蚀性气体及清洗剂的腐蚀，灯具的后部配有安装支架，安装时可根据需要调整角度。灯具外壳耐腐蚀性能：类。隧道照明设备所用的相同类型的灯具能互换,灯具的使用寿命达10年以上.灯具安装简便,易于操作。灯具通过安装支架保持接地的连续性，配有安全接地线，并具有抗震功能.灯具正面采用高透光率玻璃透镜，能承受0。5Nm外力冲击。透镜上、下部衬以耐高温及耐老化材料制作的密封垫片和硅胶密封圈，防止灰尘和水进入。灯具结构坚固，能经受清洗,搬动不变形.灯具进线孔设有导线出（入)密封装置，密封等级达到IP67。灯具外部紧固件均用不锈钢材料制作。利于环保：光谱中没有紫外线和红外线；无热量、无辐射、眩光小，废弃物可回收；无污染不含汞元素，属于典型的绿色环保照明光源；对环境无电磁干扰：运行时无高次谐波分量泄漏;高安全性：冷光源，低压工作，无触电危险；产品规格可覆盖主、次、支干道及隧道等所有户外路面照明;所有产品性能（照度）要求及安全要求均达到或超过国家标准；(4）、LED路灯产品技术参数项目技术参数备注环境温度-404524小时平均温度35芯片光效（lm/W)110色温（K）5500可选显色指数（Ra)80光源寿命（h）50000光衰小于初始值的20%额定输入电压（VAC)220V,驱动电源输入端电压。适用范围:85265额定频率(Hz）50适用范围：4763额定功率(W）80外壳最高温度（)60透镜透光率95%重量(kg）3。5外型尺寸（长宽高)470290200（mm3）防护等级IP66安装管直径66材质铝合金对路灯的选择标准，目前对LED路灯的使用要求是：首先要达到国家对道路的照明标准，其次是要保证LED发光半导体光源在使用过程中的散热要求。我们选择的路灯型号是：ZB11016LED高效节能路灯.该产品首创单颗灯珠360散热，并荣获国家发明专利及实用新型专利，从而充分保证了LED散热要求及使用寿命。