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节能减排与照明节能

日期:2018-03-16
一、背景
节能减排工作是关乎人类切身利益和未来命运的重大问题。“节能减排”既包括通过技术进步,提高能源(资源)的利用效率,也包括在获得能源和使用资源的过程中,减少对环境的温室气体及其他有害物质排放,大力发展能源“清洁”技术和清洁能源。从能源的“开源节流”层面,“节流”的现实操作难度和成本远低于“开源”,因为获得新能源的成本高昂且很多技术有待完善。电能本身是清洁能源,也是各种能源转化后的终极载体之一,通过节电技术或电能高效利用技术,“节能减排”工作见效更快成本更低,而且以此为纽带可以带动大批新兴技术的发展,进而推动社会发展步入“低碳经济”的良性循环。
照明节能改造是节电技术中较为成熟,社会各界能够普遍参与且节能效果显著的项目。因此,推广照明节能具有重要的社会意义。
 
二、照明节能
照明节能改造是一项综合性工作,更换节能光源只是其中的一项措施。不能简单地认为,更换了“节能灯”就完成了节能改造,何况该光源是真节能还是假节能仅从耗电量上并不能完全定论。节能改造地目的,不是为了消减人们自身的照明需要,而是优化这种需求并减少浪费。从社会效益而言,照明节能改造项目需要满足客户的环境指标要求(如节电率和降低碳排放数量);就商业利益而论,应该使用户从节能中获得实际收益;从实施的技术层面来看,采用低耗能光源替换高耗能光源是照明节能改造的基本要求。
 
1、节能光源的鉴别
“节能灯”是个极为笼统的概念,从字面上广义地理解,节能灯就是节省能源的电光源,节能与否是相对于能耗高的电光源而言的。例如荧光灯相比白炽灯是节能的,电子镇流器的荧光灯相对于电感镇流器的荧光灯是节能的等等。狭义地讲,我们常提及的“节能灯”指采用电子镇流器的稀土三基色荧光灯。
光源是否节电(节能),不能仅仅关注具体的耗电指标。因为节电本身就是一个相对的概念,只有在同等使用条件下,光源的照度值维持不变或有提高,则耗电低的光源比耗电高的光源节能。否则光源替换后耗电低、照度也低,无法满足客户的使用需要,照明节能改造项目也失去了工程意义。当然,如果原来客户的光源照度值有富余,降低光源照度也能满足需求,则项目从降低能耗角度具有社会意义。
除此之外,光源可靠性、使用寿命和照度维持率等品质问题,也是不可或缺的考虑因素。因为一个耗电虽低但常损坏的产品,或者一个使用数百小时后照度值只相当于新品70%的产品,只会增加更多的电子垃圾和难以回收的工业废弃物(如荧光灯管目前就难以回收利用),造成新的环境污染和社会资源的更大浪费,与节能减排的初衷完全背道而驰。但是,我们悲哀地看到这恰恰是国内节能灯市场的实际情况。
照明节能项目的实施,应根据不同的使用对象,细分为普通民用、商用和工业用三个方向。之所以要这样区分,是因为这三个层面的客户对灯的要求不同(尤其在产品的环境适应性及可靠性方面),与之对应的照明节能要求和目标也不相同。这种按使用要求的市场细分,可以为政府照明节能改造指标的分解落实和量化考核,提供较为科学的参考。也为用户单位自身的节能改造提供了相对合理的参照系。
普通民用照明的特点是开灯时间短,使用环境好(室内使用、电压波动小),多使用小型光源。用荧光灯替换白炽灯是基本的节能措施,替换使用的节能灯也多为紧凑型荧光灯(如小型的2U型、H型和S型产品),在特定场所也用到环形或一体化的T5型直管荧光灯。价廉可以为普及创造更好的条件。
商业照明的特点是开灯时间长,使用环境一般(室内使用、有电压波动和电源谐波干扰),多使用20/30/40瓦的直管T8卤粉荧光灯,由于市售普通电子镇流器质量参差不齐,损坏率很高,难以适应长时间用灯的场合。所以超市、写字楼、学校、医院等场所,依然使用电感镇流器(虽耗能比电子镇流器高,但结构简单、质量稳定)。所以,商业照明节能改造的方向,其一是用高品质的高频电子镇流器替换电感镇流器(可节能20~30%),其二是用直管T5稀土荧光灯替换直管T8卤粉荧光灯(可再节能20~30%)。稀土三基色荧光粉相比卤粉发光效率更高、光色更好,灯管的光衰更小,寿命相对长。用T5稀土荧光灯替换T8卤粉荧光灯,已成为荧光灯产业未来的发展趋势。高频节能灯可以给使用者创造更好的视觉环境,尤其在学校、医院等特定公共场所,从公共卫生角度更有利于维系公民的用眼健康,
工业照明的特点是开灯时间长,使用环境复杂(常用于高低温、高湿和高粉尘的室内外场所、电压波动大、电源谐波干扰强,普通民用产品极易损坏),小范围照明多使用20/30/40瓦的普通直管T8卤粉荧光灯,由于对环境适应性和可靠性要求很高,只能配套使用电感镇流器。大范围照明多使用250~400瓦甚至更高功率的金卤灯、高压汞灯或钠灯等光源。目前世界范围内,大功率光源的电子化节能改造(即用电子镇流器替换电感镇流器)仍存在很大的技术和成本瓶颈。因此,工业照明的节能改造的方向有三,第一,用工业级电子镇流器替换电感镇流器(可节能30%以上);第二,用高品质T5稀土荧光灯替换直管T8卤粉荧光灯(可再节能30%以上);第三,用工业级分体电子镇流器U形管荧光灯,配合灯罩聚光替换250~400瓦金卤灯等工频光源,节能效果极为明显。(KXD/FK-6U60瓦光源,配合灯罩已完全可以替代400金卤灯,经数百家客户实际使用,每盏灯在使用寿命中,节电超过5000度)
 
2、更换灯具或增加反光板是一项重要的照明节能措施
无论是点光源或者是柱状光源,其光线都是向360度的空间立体发散的,如果不增加反光板将光线聚集到特定照明区域,则只有三分之一左右的光线能够为我们所用,这无疑是巨大的浪费。为光源增加反光板提高光源有效照度值是一项被人们忽视的重要节能措施。
反光板一般与灯具结合使用,视不同的反光材料和反光板外形,反光效率一般在70~99%,且随使用时间的延长,反光效率越来越低。目前最好的反光材料寿命可达到1万小时,最短的仅数百小时。所以及时清洁灯具内的光源和反光板,提高发光(反射)效率是一项不花钱的节能措施。如果反光板表面污损严重,从节能角度考虑应及时更换。另外,一些光源配套的灯具不合理,不能有效利用光能,也应该调整更换。
 
3、改变不合理的光源布局
一些建筑没有进行照明设计,或者光源布局已不能适应目前的使用要求。这些都需要在照明节能改造项目中,调整光源布局或更换适用灯具,以更合理地利用光源,减少电能浪费。
我们在节能改造实践中发现,优化布局照明开关的位置、设置合理数量或增加自动开关装置,使之更适应和方便人们的操作,也是一项极易被人们忽视的节能措施。
 
4、制度性措施
节能设施和设备都需要人来操作,制定合理的用电制度,通过制度的约束和宣传,强化人们的节能意识,与照明节能改造同等重要。