LED 照明方案在高速公路建设中的节能减排效果

李林林

(山西路桥集团长临高速公路有限公司，山西太原 030006)

“节能减排”是指节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放。我国是在“十一五”规划纲要中提出“节能减排”的;在国务院发布的《节能减排“十二五”规划》中，又对有关领域、行业的节能减排提出了明确的任务和要求，侧重于重点行业和重点领域节能减排措施的细化和目标的量化。在国家“十二五”规划中，对节能减排提出的约束性指标更加明确了国家节能减排的决心。从国家对节能减排有关规划和要求来看，“节能减排”的重要意义在于贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重大举措;是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择;是推进经济结构调整，转变增长方式的必由之路;是维护中华民族长远利益的必然要求。

1 传统的公路建设存在的问题

传统的公路建设中注重以公路建设工程质量为主要侧重点，以确保公路工程的稳定与耐久性，对过程中有关节能减排相关设计、设施等方面关注度不够。但是，这并不是公路建设本身的主要原因，更多的是科技、技术的发展在一定程度上制约了建设技术的提高，使整个建设过程无法关注到节能减排这个方面。因此，在公路工程建设的设计、施工中更多延续采用了很多传统方法，这些方法在一定程度上能够确保工程的质量，但正因为许多传统的方法或设备的技术或科技不是最先进的，从而造成了许多资源的浪费，不能满足目前国家所要求的节能减排需要。

特别是在高速公路建设中有关照明系统方面，传统的隧道以及高速公路服务设施场站(区)都采用的是高压钠灯照明方案。

2 目前较为“节能减排”的照明方案

“十一五”期间，国家提出了四万亿的刺激计划，用于拉动内需。2008年以来，山西省内同时开建多条高速公路，结合不断出新的新科技、新技术，以及国家提出的“节能减排”有关要求，有多项措施在高速公路建设中予以应用，其中就有LED灯照明方案。

现就某高速公路建设中LED灯照明系统实际应用情况，对其节能减排效果予以说明。

2.1 项目基本项目

某高速公路工程是山西省高速公路网中重要组成部分，路线全长约83.904 km。全线共设置有DH1号隧道(长约330 m)、DH2号隧道(长约600 m)、ZT隧道(长约3 300 m)、PZ隧道(长约500 m)共四个隧道;五个收费站、区，一个停车区及一个服务区。

原设计隧道及各场区照明方案为高压钠灯方案，结合实际情况，将全线照明方案优化为LED灯照明方案。

2.2 项目的节能减排意义

1)减少电能消耗;2)降低运营费用;3)避免过度照明，保护环境。

LED照明技术目前在全国高速公路项目尚未进入大规模推广使用阶段，与传统高压钠灯照明灯相比，LED照明在高速公路中的使用总体来说还处于大规模推广使用前期，LED照明比例较低，很多省份尚处于实验探索阶段，本项目如此大范围使用LED照明，并采用技术成熟稳定的脉宽调制控制技术尚属首次。

另外，本项目中充分考虑减少供配电设备自身损耗，隧道变压器全部设计采用节能低耗的非晶合金干式变压器，其空载损耗值仅为SC9系列干式变压器的1/3，运营过程中能节省大量电能，从而达到节能减排的目的。

2.3 项目实施方案

1)隧道照明灯具全部改用新型节能低耗的LED隧道照明灯具，包括加强照明灯具、基本照明灯具以及应急照明、引道照明灯具等;2)隧道变电站内全部采用节能低耗的非晶合金干式变压器;3)服务区以及停车区照明将高压钠灯改为LED泛光灯照明;4)广场照明由高压钠灯照明改为LED照明。

2.4 项目实施前(高压钠灯)能耗基本情况

1)隧道照明能耗情况见表1。2)其他照明能耗情况见表2。

表1 隧道照明能耗情况

表2 其他照明能耗情况

项目实施前日均用电量为:11 924.1+1 036.8=12 960.9 kWh。

2.5 项目节能减排技术原理

LED灯为一种新型的照明用光源，LED灯具有如下优点:1)光线柔和，显像指数高，色温接近太阳光;2)LED灯可以频繁点亮，不存在启动延时问题;基本不影响光源寿命;3)LED光源理论寿命长。

因此，项目节能减排技术原理为:

1)采用显色指数较高的灯具取代显色指数差的高压钠灯，可以用较小功率的灯具照明达到与高压钠灯相同的效果;

2)LED灯具发光原理与高压钠灯完全不同，其灯具本身无能源损耗，而高压钠灯自身镇流器的损耗很大不容忽视。

2.6 节能减排量测算的依据、方法

依据2012年交通运输节能减排专项资金支持项目节能减排量及投资额核算技术细则的节能照明技术应用项目节能减排量核算技术细则。

2.7 项目实施后的节能减排量

2)项目日均节电量。项目日均节电量=项目实施前日均用电量 －项目实施后日均用电量 =12 960.9 －3 655.58=9 305.32 kWh。

3)项目实施后年节电量的确定。项目年节电量=日节电量×项目完成后实际运行天数=9 305.32×365=3 396 441.8 kWh。

4)项目年节能量的确定。项目年节能量=项目节能量×电能折算标准煤的系数 ×10－3=3 396 441.8 ×0.333 ×10－3=1 131 tce。

3 结语

结合高速公路建设实际应用情况，可以很明显地看出高速公路建设中采用LED灯照明方案的“节能减排”效果。随着目前LED灯技术的不断创新、成熟，希望在未来的高速公路建设中能看到越来越多的LED灯照明方案的应用，更希望在高速公路建设中涌现出更多的、更强的“节能减排”新技术、新设施。

［1］ 2012年交通运输节能减排专项资金支持项目节能减排量及投资额核算技术细则［Z］.