照明节能改造典型方案设计.pdf

1照明节能改造典型方案设计一、照明节能改造市场分析1.市场规模市场规模分析分析在现阶段的政府节能工作中，政府机构本身和公共行政事业单位的节能已成为首要任务。用电量大、用能效率不高的照明、交通照明等是节能工作重点。伴随我国现代化建设的突飞猛进，近年来照明快速发展，相应电费也大幅度攀升。据有关资料显示，照明在我国照明耗电中占 30%的比例，在每年超过 800 亿元的政府机构电力耗能中，公共照明部分能源支出达 200 多亿元。据不完全统计，公共照明的高压钠灯占比高达 80%以上。以 LED 路灯来代替传统的高压钠灯，节能率保守估计超过 60%。依此计算，如果全部进行节能改造，年节能效益预计可超过 100 亿元，市场空间巨大。2.政策环境政策环境分析分析2016 年印发的浙江省“十三五”节能规划提出，加快淘汰低效照明产品，重点推广半导体照明产品。支持荧光灯生产企业实施低汞、固汞技术改造。推广半导体通用照明产品在工业企业、公共机构以及宾馆、商厦、道路、隧道、机场、码头等领域的应用。加快道路照明系统改造，控制过度装饰和亮化。2018 年浙江省经信委、省发改委、省教育厅等 12 部门联合印发浙江省加快半导体照明产业发展实施意见，明确要求按照浙江省绿色建筑设计标准在公共建筑中使用LED 照明，新建和改造道路、商业区、广场、公园、公共绿2地、景区、名胜古迹、停车场和绿色建筑示范区应优先使用LED 照明产品。各级政府进一步加大对照明设施建设、改造的投入，积极开展智慧照明建设示范试点。2019 年底，浙江省照明智慧灯杆建设指南正式发布实施，积极有序推动浙江省照明灯杆综合利用并努力打造与智慧建设相呼应的“智慧灯杆”，深入规范和指导智慧灯杆规划、建设和运维，美化道路环境，优化空间结构，合理运行维护成本，促进高质量发展。二、照明用能现状及特点1.用能现状分析用能现状分析照明目前主要以道路功能照明和亮化为主。按道路照明路灯光源的不同，主要可以分为高压钠灯和 LED 路灯，功率型号为 60-400W，其中高压钠灯占比高达 60%以上，因色温、穿透力、显指等照明指标要求，城区主干道及北方钠灯比例更高。在景观照明中，常用光源有金卤灯、高压钠灯、白炽灯、LED 灯等，其中 LED 灯具占比逐步提升，灯型较多，以投光灯、灯带为主。照明用能时间主要为晚尖峰负荷时段，路灯平均日用能时间约为 11.5 小时，冬长夏短；部分已对后半夜采用间隔量灯或降功率量灯方式进行了节能管理。2.用能需求及问题用能需求及问题1)高压钠灯占比较高，因能耗高、污染重（含汞）特点，随国家“碳中和”及“去汞化”（水俣公约）政策的实施，钠灯面临全面淘汰。32)目前使用的大功率 LED 灯因受光源散热瓶颈制约，灯具普遍为模组式集成，存在色温高、穿透力差、光衰严重等短板，难以较好满足健康安全高效照明要求，面临技术升级换代。3)照明的技术节能和管理节能空间巨大，最高可以实现70%以上综合节能，政府因财政压力节能需求较大。4）照明负荷时段主要为晚尖峰时段，通过节能削减尖峰负荷，可有效提升整体电网资源利用效率和缓减用电紧张时期有序用电压力。三、照明节能改造解决方案1.节能节能技术方案技术方案1）光源能效提升用高效高可靠高低能耗灯具替换原有灯具，在提升照明品质的同时，可实现 60%左右节能。主要通过一下途径解决：通过解决散热技术瓶颈，缓减光源光衰进度，提升光源有效使用寿命，减少灯具的轮换成本。通过光学透镜，精准照射角度设计管理，提升有效光照利用水平，减少无效光照浪费，节约灯具功率。优化灯具光、电、热组件的集成技术，提升灯具质量和综合能效。严格按照国家有关标准，对色温、显指、穿透力、照度均匀度、频闪光衰等关键指标进行科学设计和管控，实现健康、安全、精准、高效照明，提升文明品质。2）系统控制优化4通过安装智能管控系统，利用 4G、5G 技术，采用本地控制、远程控制、声光控制等手段，根据季节变化、天气变化、功能需求（节假日、安防、后半夜等）变化，对所有照明设备路灯进行开关与升降功率使用管理，实现精准照明用能，减少照明管理浪费，提升照明的智能化管理水平，可实现 20%左右综合节能。2.商业模式分析商业模式分析1）工程总包或分包：公司受业主委托，按照合同约定对建设项目的设计、采购、施工、试运行等实行全过程或若干阶段的承包。通常公司在总价合同条件下，对其所承包工程的质量、安全、费用和进度进行负责。2）技术服务：服务公司为实现安全、节能目标向用户提供必要的服务，如：供能设备运维检修、能源信息系统维护、能源系统能效分析等，提高用户能源系统管理水平，降低运维成本。3）节能效益分享型合同能源管理：用户与服务公司签订合同能源管理合同，由服务公司负责项目投资、建设和运营，双方按照合同约定分享效益，合同期满后标的物无偿移交给用户。4）能源费用托管型合同能源管理：服务公司对某个区域或某个路段的照明承包管理，并提供资金进行技术和设备更新，进而达到节能和节约能源费用的目的。一般由服务公司以总价包干的形式向用户收取能源托管费，同时负责缴纳用户能源费用，投资对用户的能源设备进行节能改造，培训5和指导用户能源管理团队提高运行水平，完成既定节能目标。照明节能改造比较适合采用效益分享型合同能源管理模式，主要原因包括以下几点：（1）公共机构节能改造推荐采用合同能源管理模式；（2）照明节能改造节能率简单直观，易于操作；（3）用能时间和用能行为非常稳定，行为管理比较容易；（4）结合新型智慧灯杆的价值挖掘，易于实现合同能源管理的价值最大化。3.风险防控事项风险防控事项1）产品质量风险：对于照明节能改造项目，用于改造的 LED 灯具及智能管控系统的质量是影响项目成败的关键因素，因为该类项目的合同周期一般在 5 年以上甚至更长的时间。若产品质量不过关，一来可能导致光照度下降，路灯管理部门以此为由拒绝支付节能效益；二来可能造成使用寿命达不到预期，维保成本过高导致收益下降；三来故障率过高会降低用户评价，影响公司声誉。因此必须选择性价比较为合适的高质量产品，同时通过在与产品提供商的合同约定中着重考虑产品质量相关违约条款来控制风险。2）运行管理不到位风险：照明实施节能改造后，其运营维护也是重要的环节，但一般来说实际运行控制人不是公司员工，因此可能存在不按约定智能管控方式运行、开灯时间延长等风险。因此一是必须在合同中将运行方式约定清楚；二是将路灯运行数据远程接入平台，实现远程监控；三是做好与路灯运行人员的关系维护工作，以合理控制运行管6理不到位的风险。4.实施效果分析实施效果分析1）经济效益：对照明实施节能改造，通过更换高效光源和增加系统控制优化等手段可实现照明用能费用明显下降。通过效益分享型合同能源管理方式实，在“零投入”的前提下实现了灯具的更新和运行电费的下降，在合同期满后更可大幅度地减少照明费用的支出，极大地疏解了地方财政压力。2）品牌效益：在浙江省加快半导体照明产业发展实施意见文件中，明确要求各级政府进一步加大对照明设施建设、改造的投入，积极开展智慧照明建设示范试点。照明节能改造项目的成功实施，可为公司在此领域树立品牌形象，有助于该类项目的推广。3）社会效益：通过节能改造可减少照明能源消耗量和二氧化碳排放量，节能减排效益明显；特别是在当前国家提出“双碳”目标的大背景下，社会示范效益尤其突出。四、典型案例宁波宁波新区新区路灯节能改造项目路灯节能改造项目据统计，宁波新区（大港）辖区内可纳入改造范围的高压钠灯共计 6469 盏，年运行 365 天，每天亮灯 11.08 小时，年使用电费呈逐年递增。同时公共照明系统普遍存在设备维护成本高，造成能源浪费及维护费用不足。采用“高光效低功率”的 LED 光源路灯，对宁波新区的传统路灯，采用 EMC 模式进行节能改造。改造后确保性能指7标满足：1）整体路面平均照度及照度均匀度符合国家照明标准道路照明设计标准（CJJ45-2015）设计要求；2）一次节电率在 65%以上；3）运营期间路灯亮灯率达到 98%，照明设施完好率达到 98%。合同分享期 10 年，项目改造投资成本 1154.11 万，十年维护费用 300 万。10 年内共回收资金 2698 万，内部收益率13.17%，静态回收年限 5.39 年。