风光互补路灯整体改造方案.docx

风光互补路灯整体改造方案.docx

《风光互补路灯整体改造方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《风光互补路灯整体改造方案.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

风光互补路灯整体改造方案

XX市城市道路照明节电改造建议方案

一.能源现状及以往路灯节能控制状况：

无论从世界还是从中国来看，常规能源都是很有限的，中国的常规能源储量远远低于世界的平均水平，大约只有世界总储量的10%。

图1给出了世界和中国主要常规能源储量预测。

图1世界和中国主要常规能源储量预测

从长远来看，可再生能源将是未来人类主要的能源来源，因此世界上多数发达国家和部分发展中国家都十分重视可再生能源在未来能源供应的重要作用。

在新的可再生能源中，光伏发电和风力发电是发展最快的，也是各国竞相发展的重点。

随着XX市城市建设规模的不断发展，对于城市道路照明的要求越来越高，各种照明灯具的数量巨大，随之而来的是电费的日益高涨和电力能源的日趋紧张。

从80年代末开始，照明节电技术研究就受到有关政府部门和厂商的高度重视。

XX的路灯70％以上使用的都是高压钠灯，其设计寿命为24000小时（5年）。

但是由于城市电网技术落后，造成线路的电压波动大致使电网中存留许多杂波，严重影响路灯灯泡的实际使用寿命。

以下是以往城市路灯控制方式及存在问题：

（1）半夜灯隔盏亮控制方案

这种控制方式，采用特殊布线实现，但由于电力供应是三相线，而要实现1/2的功率控制，因此无论如何，都将导致电力变压器的三相严重不平衡。

主要危害有：

变压器寿命缩短，选型困难；功率总不能平衡，威胁电网安全；全半夜以及后半夜不平衡，导致灯具电压过高，灯具烧毁严重。

（2）传统电磁按时段换档控制方案

目前，市场上大部分照明节能产品，都采用传统电磁接触器换档技术，这种产品的主要缺点是：

a）灯具寿命缩短。

中途换档，由于接触器电流的切断，导致闪断故障电力供应，冲击灯具，容易灭灯，烧灯，在节电率高的档位切换时，灭灯、烧灯，严重，线路末端过低，灯点燃困难。

b）容易烧毁。

由于违背电磁基本原理，切换时，冲击电网，过压击穿变压器绝缘，接触器触点啦弧，烧接触器，变压器燃烧。

c）浪费能源，耗用大量我国稀有的电解铜和矽钢。

（3）传统电磁固定降压控制方案

新的Hid灯在额定电压下容易点燃，但一个或几个月后在低于额定电压以下时，点燃越来越困难。

　电磁固定降压的缺点是：

灯具的寿命大大缩短；由于固定降压，不需要高亮度照明的后半夜，由于电网电压升高，灯具反而更亮；灯具电压随电网电压波动而波动，没有稳压功能；由于耗用大量铜材和矽钢，被盗和破坏严重。

以至于，负责的路灯部门（XX路灯处）坚决拒绝传统电磁节能产品！

全国其他路灯部门，也都有类同的观点。

（4）单灯电磁调压分布式控制方案

　　这种技术分2类：

一类是保留Hid灯的镇流器，外加一个固定降压或分时段降压的自藕变压器，这类产品几乎具有“固定电磁降压/分档降压”和“单灯可控硅降压”的所有缺点，成本非常高，性能也差。

耗铜和矽钢量巨大。

另一类是去除原Hid灯的电感镇流器，改用“换档镇流器”。

由于存在档位切换，除引起灭灯，故障率高，维修成本高外，新镇流器的成本以及改造工程成本也十分高。

这种方案，耗用大量铜材和矽钢，被盗和破坏严重。

二.风光互补灯可行性分析

1）.XX市城市照明系统的总装灯数量已接近发达国家水平（人均），约65000只（路灯55000只，景观照明约10000只），总耗电能功率约为23500～25000KW，每年支出的电费，维护费，建设费等约4000万元人民币，灯具基本全部采用气体放电灯（部分景观灯使用日光灯和白炽灯），因此具有较大的节电空间。

路灯是一个耗电大户，由于路灯的低压输电线路长，不仅路灯耗电，输电线路上的电损也很大，特别是远离电源点的市郊公路和高速公路更是耗电大户。

目前，XX和国内很多其他城市和地区均采用了路灯隔盏关灯节能法，此法会导致路面照度分布不均匀，给治安及交通运输造成很多隐患，并因不能避免后半夜电网电压的升高对灯具寿命的损害而未能实现真正意义上的节能。

风光互补照明系统从而解决了所有的难题。

风光互补照明与普通市电照明的综合对比分析表显示，风光互补供电的路灯具有不需输电线路，不需开挖路面埋管，不消耗电能，造型优美等特点，在白天利用太阳光和风力资源发电，晚上利用风力发电机发电，弥补了风能供电或太阳能供电的单一性，路灯的开关灯由智能控制器控制，天黑自动开灯，天明自动关闭。

在风速仅为2.5米/秒时就可发电，太阳能电池板则可根据自身所处经度、纬度，调整为最佳截光角度，在一个有风的晴天，两大机组所产生的电能，可供4个晚上用电。

其独特的优势在城市道路建设、园林绿化等市政照明领域十分突出。

目前，上海、北京等地已将风光互补照明系统纳入了市政道路照明设计规范，并开始大规模应用推广。

风光互补供电系统，完全利用自然的风能和太阳能发电，摈弃传统的外电供应，不需依赖燃煤等矿物燃料的消费，从而减少大气污染，实现“零电费、零排放”。

风光互补供电系统是由太阳能电池与风力发电机发电，经蓄电池贮能，给负载供电的一种新型电源，广泛应用于微波通讯、基站、电台、野外活动、高速公路、无电山区、村庄、海岛的电力提供。

四．风光互补路灯系统简介：

风光互补型新能源系统是国家863发展计划重点扶持的项目之一，是近年来推出的一项新的技术与应用。

近年来由于对环境的需求和传统能源的紧缺，加之政府产业政策的支持，风力发电和光伏发电的应用得到普及，系统造价极大降低，配置更加稳定。

风光互补路灯，也就是风力、太阳能电池两种环保能源结合LED或萤光灯的新产品，从技术角度讲属于复合型产品，采用两种能源相互补充的原理，配置了多晶硅太阳能板、永磁发电机、免维护蓄电池，微电脑时间控制器，高效LED节能灯。

不用电缆、施工简易、应用网域广泛、造型优美，是实用与艺术的有机结合体。

而且可以在原有路灯的基础上进行改造。

风光互补路灯不需要输电线路，不消耗电能，是取之不竭，用之不尽，大自然恩赐的无价能源。

1）风光互补路灯系统电路原理图：

2）风光互补路灯系统性能特点：

--智能充、放电控制，可相对延长蓄电池的使用寿命；

--负载开路及短路保护，并具有自动恢复功能；

--采用专用芯片对光源进行恒功率、启动控制，具有过流、过电压保护，灯泡开路、短路保护；

--防频闪双频工作模式，灯温补偿；

--采用工业级芯片低功耗设计，可在高温、寒冷、潮湿的环境下可靠工作；

--使用、维护简单方便，全自动控制。

3）风光互补路灯杆的设计方案

风力发电机和太阳能电池是风光互补路灯的标志性组合，要保证风力发电机和太阳能电池能平稳、安全的运行，同时也配合路灯灯杆的多样化造型，将风光互补路灯灯杆设计为自立式路灯灯杆。

风力发电机位于灯杆的顶端，太阳能电池板位于灯杆的中部，详见下图：

光源

4）风光互补路灯系统特点:

独立供电，安装方便，无人值守，维护量少，搬迁方便，一次性投资，免交电费，无污染，属于环保能源

风机特点：

具有特别适合内陆地区低风速时发电特性好、发电量大的特点；具有机械、电子刹车装置，可以确保在高风速时，风机转速稳定控制在安全许可的范围内，使最高输出电压成为安全可控的电压，达到国内一流水平。

太阳能电池板特点：

采用转换效率高达15%的单晶硅太阳能电池板。

具有抗风、防潮、工作稳定、无需维护等特点。

小型智能型控制器特点：

短路保护：

当外部电路异常或短路时，本机自动关闭输出。

欠压保护：

当蓄电池电压低于额定值的85%时，为防止蓄电池过放电将自动关闭输出电路。

过热保护：

当用电量过大或通风散热不良，使逆变器过热时，将自动关机。

过压保护：

当电压超过额定值+17%时，机器将自动开启泄荷旁路。

防反接保护。

5）风光互补路灯的优点

a）消除电源供应线路，经济效益好

由于路灯必须用埋地电缆供电，所以在离电源点超过三公里的公路，路灯的供电线路的建设成本很高，随着公里的延伸，还需要设升压系统，所以，在远郊的公路，路灯的供电线路成本高，线路上消耗的电能也多。

而风光互补路灯不需要输电线路，不消耗电能，有明显的经济效益。

b）普及新能源知识，倡导环保生活

太阳能和风能是最清洁、最长久的自然能源，不污染环境，应用于路灯照明方面有着很好的前景。

目前，非常需要对民众进行环保和新能源知识的普及教育，风光互补路灯最直接的向人们展示环保与生活的应用前景。

c）造型优美，可作为道路景观

风车在中国传统文化中是带来好运的吉祥物，风机旋转有动态美，风叶可五颜六色，造型优美的风车沿公路排列，迎风飞舞，将成为道路的靓丽风景线。

总之,风光互补发电系统是最合理的独立电源系统,这种合理性表现在资源配置最合理,技术方案最合理,性能价格最合理.正是这种合理性保证了风光互补发电系统的高可靠性.风光互补发电系统作为最合理的独立电源系统,有着广泛的应用领域,尤其针对我国目前资源紧缺、浪费严重、效率低下的现状，迅速推广该产品，必将在获得经济效益的同时，获得巨大的社会效益。

五、对应用风光互补路灯所担心问题的解答

1）安全性问题

担心风光互补路灯的风车和太阳能电池板会被风吹落到公路上伤及车辆和行人？

实际上，风光互补路灯的风车和太阳能电池板的受风面积远小于公路指示牌和灯杆广告牌，而且，路灯的强度设计也是按抗12级台风的标准设计的，不会出现安全上的问题。

2）担心风光互补路灯受天气影响，亮灯时间能不能保证？

风能和太阳能是最常有的自然能源，晴天阳光充足，而阴雨天则风大，夏天阳光照射强度高，而冬天风大，并且，风光互补路灯系统配有足够的储能系统，能保证路灯有充足的电源。

相反，普通路灯有时会受到停电及电源供应线路问题而亮灯时间得不到保证。

3）高科技新产品造价是不是很高？

人们普遍认为风光互补路灯造价高。

实际上，随着科技进度，节能型照明产品的普及，风机和太阳能产品的技术水平提高且价格降低，风光互补路灯的造价已接近常规路灯造价的平均水平。

但由于风光互补路灯不消耗电能，所以，其运行成本远低于常规路灯。

风光互补路灯在远离电源的道路路灯和户外广告牌上应用，其经济效益是明显的。

六、改造方案

XX城市路灯共有65000只左右，不同的路段分别通过300余个照明控制柜进行控制，将原有的钠灯和白炽灯全部改造为完全不用电的风光互补路灯，改造时根据每台照明控制柜各回路的负荷，分区、分段、分项进行整改，在不影响原有系统正常运转、不影响正常交通的情况下施工，同时做好现场的合理布置，及做好废料回收等工作。

七、综合效益分析

由于风光互补路灯完全不用市电，我们来算一笔账，以60000只传统路灯和风光互补路灯对比，每天使用小时,总使用时间15年为例：

风光互补路灯可以省电约8亿度，节约电费约5亿元（按电费元/度）；减少排放CO2约80万吨。

同时可以解决海岛没电问题，快速推进发展海岛经济，并且这种节能环保路灯的推广运用，直接减少了对矿物燃料的消耗，对提升城市环境质量，减少大气污染大有裨益，代表未来城市路灯的发展方向。

八．服务运作模式

我们将采用比较理想的投资改造方式，让被改造对象承担最低的负担和经济压力：

XX圣通电气设备有限公司成立于1996年，是国内一家专业的资源综合利用服务提供商，曾经为长庆油田、中央电视台、中国移动总部、正大商业集团提供整体节能服务，是市政府重点扶持的市属高新技术企业，已发展成为国内照明、建筑节能行业最专业、最权威的整体节能服务的提供商。

在致力于尖端节能技术拓展的同时，公司凭借过硬的技术实力、丰富的现场经验，针对不同行业、不同领域，定制最完善的整体节电改造方案。

从最初的客户工况调查到节电方案设计以及到产品设备的选型建议等，提供最周全的技术服务，充分体现“一切从客户需求出发”的经营理念。

1）圣通拟采用BOT方式承接XX的道路和户外照明系统进行风光互补路灯规模改造的工作，新型风光互补灯初步按每套万元计算，预计需投入5亿元人民币，由圣通公司按照能源合同管理模式全资投入，并负责节能项目运作、承担项目全部技术和经济风险，

投资回收将分成两个部分：

第一，按照政府08年相应电费的八成作为每年支付投资回收资金的标准,支付期限为15年；

第二，由于采用了集约化整合经营，支付来源为圣通买断本项目涉及的20年的碳汇资源作为回收的补充部分，以实现利用ＣＤＭ回收投资成本。

合同期满后节能效益和节能项目所有权归市政府所有。

合同将以财政担保方式由项目实施者进行项目融资。

XX经贸局和电力管理部以及节能监测中心门组成的监督机制对双方的合作予以跟踪指导和监督，以保障合作的成功和投资者的利益。

九．产品质量、售后服务保险

每一套产品都将经过保险公司的产品质量保险，让用户无后顾之忧。

我公司拥有优秀的经过严格培训的售后服务人员，随时满足用户对产品维护检修的要求。

设备安装当年起至EMC结束，该段时间内免费保修，自第6年起服务方式由企业自行选择，既可选择每年支付服务费（服务费为售价的5％），也可按实际维修项目支付。