“双碳”目标下城市道路照明节能减排与示范应用研究

“双碳”目标下城市道路照明节能减排
与示范应用研究
摘要：随着我国现代化的飞速发展，国内的城市道路照明的新型路灯集多种功能于一体，已成为智慧城市物联网大数据的重要交互端口。

本文阐释新型道路照明在“双碳”目标达成和供给侧结构性改革过程将发挥重要作用，并对城市道路照明节能减排预案与落实进行了梳理和分析，揭示当前建设与运营过程存在的问题，提出加强顶层设计、强链计划和纳优减繁建议，在智慧城市中体现特色设施的功效，促进多种功能路灯节能减排与智慧化升级的引领示范。

关键词：“双碳”；城市道路；照明节能减排；示范应用
引言
“绿色照明工程”以其环保、高效、舒适、安全经济等特点得到了国家大力推广和公众的广泛关注。

近年来，以LED作为光源的绿色照明技术开始规模化应用到公路隧道、港区等照明需求明显的交通基础设施中，但其显现光衰等缺点，阻碍了绿色照明的进一步推广。

1“双碳”策略思考
“绿色”、“低碳”已成为２０２２年度的高频热度词，我国一直将应对气候变化作为实现可持续发展的内在需求，并积极参与和引领全球气候治理。

如何有效利用新技术推动城市基础设施的智能化升级，实现高效节能及整体提升城市基础设施的融合创新能力，已成为城市公共设施管理运维的关注焦点。

如何能有效利用这一重要城市基础设施，已成为城市管理者需要思考的现实问题。

多功能路灯是在传统路灯基础上进行挂载功能模组升级改造的产物，通过利用路灯在城市均布的“电”、“网”优势，实现“路灯＋”的独有模式，形成城市公共区域全覆盖的重要交互端。

通过在多功能路灯搭载探测设备对城市碳足迹、碳汇等领域信息的收集，有效促进城市能源形态深度融合，通过平台系统运算、预测和评
估优化及快速反应提升管理效率，大幅提升城市基础设施的能源使用效率，直接
或间接地降低碳排放量。

2智能城市道路照明节能控制系统的设计原则
2.1环保性
开展智能城市道路照明节能控制系统设计，首要原则是环保性，要达到人与
自然和谐平衡的目标，不但要满足正常供电需求，还须对耗电量进行有效控制。

同时，为了保证安全供电，须构建科学完善的节能管理系统。

2.2适用性
智能城市道路照明节能控制系统设计的目的是保证城市道路正常照明，不能
为了节约用电而损害城市道路的正常使用。

设计人员必须深入考察城市道路照明
的范围、条件、负荷及功能等，优化控制系统的供配电及控制方案，确保城市道
路得到充分的照明，保证照度、色度、均衡性及显示指标等全部达标，同时合理
控制眩光问题。

2.3经济性
开展智能城市道路照明节能控制系统设计，要在节能设计的基础上，合理控
制成本。

设计人员须站在全局的高度，结合实际需要对城市道路照明进行综合分析，同时保证照明材料及设施选型的合理性；须结合城市道路内部的空间规模及
结构进行线路布局，科学设定灯具的位置及数目，结合现场实况规划施工方案，
最大限度控制照明系统的建设及养护成本。

3“双碳”目标下城市道路照明节能减排与示范应用研究
3.1推动智慧路灯建设
智慧路灯以先进的科技为支撑，具备远程管控、自动预警、线缆防盗等功能。

基于智能化、自动化等先进技术，智慧路灯具备照明、环境监测、视频监控、安
全管控、应急报警等功能，弥补传统路灯功能单一的不足，成为智慧城市建设的
关键一环。

智慧路灯进一步完善了传统路灯的功能，实现对先进技术的充分利用。

路灯作为基础设施，分布广泛且均匀，覆盖范围非常大。

随着城市发展水平的提高，路灯的功能也需要进一步完善，不单要具备基础功能，还可以当作感知终端的载体。

例如，通过互联网平台将获取信息实时传输至管理平台，为工作人员分析决策提供依据，及时反馈结果。

3.2灯具改造
道路照明的质量直接影响道路交通安全和居民生活安全，具有极其重要的社会意义。

LED 灯具与高压钠灯相比，具有耗电量小、使用寿命长、显色好、光效高的优点。

从创造舒适光环境角度来讲，LED 灯具可有效控制光线强度，能创造更安全与舒适的道路照明环境。

从环境保护角度来讲，LED 灯具芯片及其封装可以满足欧盟 RoHS 指令要求，不含汞和铅等有害物质，废弃后可以回收利用，不会对环境造成污染。

此外 LED 灯具具有可调可控的特点，可以与智慧城市结合在一起，是现今照明节能改造的最佳选择。

为响应国家绿色低碳环保发展要求，上海将大力推进道路照明节能改造，把功率高的钠灯灯具更换为高效、节能、功率低的 LED 灯具，既满足了道路照明规范的标准，又实现了节能减排的目标，解决了目前道路照明设施能耗高、环境污染等问题。

计划三年内，按区域、分期更换 LED 灯具约 70.14 万盏，基本实现全市道路照明 LED 灯具全覆盖。

改造完成后，预计每年可节约用电量约 3.5 亿度，节电 50%，降低二氧化碳排放 35 万 t，起到明显的节能减排效果。

3.3合理配光
在智能城市道路照明节能控制系统的优化设计中，须保证配光结构设计的合理性。

灯光系统设计须从环境适应需要出发开展优化设计，要严格防止造成光污染。

系统配置方式要尽量合理，减少设计阶段的成本开支，达到节能设计要求。

设计期间还须结合实际需要，兼顾光照需求的区域特点，综合考量内部和外部因素，在此基础上开展优化设计。

设计期间须综合考量各种适用的照明方式，进行综合设计，满足照明功能需求，与配光设计相适应。

节能控制必须建立在符合发展要求的基础上，设计人员需要从行业未来发展的角度衡量，确保设计成效满足发展需要。

设计期间还要对场地及季节等因素进行综合考量，结合不同时间段的不同需要合理调整，既要保证照明功能，又要实现节能控制。

3.4照明节能监控技术
从客观的角度来说，无论是采用哪一种节能节电技术，都还是会有电能损耗，并且受各种不确定因素的影响还会导致不必要的电能浪费。

因此，建议在设计的
过程中，加大引入智能照明控制系统，与常规照明节能节电技术相结合，可以对
城市道路电能进行动态化监管，能为后期的维保工作打下良好的基础。

加大远程
技术的运用，可以提高照明的智能化管理水平。

如依照城市道路周围日照环境的
变化，自动调节室内光照与光色；实现对照明时序和灯光的可编程变化控制；加
大对灯光的监控与远程维护力度；保证城市道路内的各类照明设备一体化管理。

需要将城市道路能效的综合管理作为预留条件纳入该系统的监控技术措施，以便
后期的维护与管理系统的拓展。

3.5试点建立指标体系
大力推动城市道路照明等高耗能项目进行节能改造，解决能耗与“双碳”目
标达成，促进前端能源结构的清洁化转变。

鼓励在有条件的城区开展多功能路灯
改造试点及示范项目建设，通过用能清洁化、交通智慧化、信息监控全面化的有
效实施，以试点示范为焦点开展以多功能路灯为载体的智慧城市基础设施建设。

积极打造示范项目探索并推广有效模式和有益经验，为主管部门献言献策及提供
完善政策支持，建立碳中和指标体系，验证技术及装备的经济可行性，推行能源
绿码及碳交易、城市智慧用电、综合能源利用行动方案。

在交通管理方面，多功
能路灯通过监测系统对区域内的私家车行驶路径数据进行收集、管理平台分析及
系统调剂可助力城市交通规划的优化，例如对红绿灯切换时间、市内交通绿波带、停车场和加油站等进行整体规划，并通过对驾驶员驾驶安全行为数据分析及引导
降低交通事故发生率，从而提高道路畅通率而进一步降低碳排放量。

结束语
“双碳”目标达成既是一场社会经济结构的系统性变革，也是一场节能减排
的行动纲领，积极推动节能技术的应用，推行节能工艺实施，鼓励使用节能产品，倡导全民绿色低碳生活已成为必然趋势。

城市设计者正在通过提高照明产品和系
统的效率，实现节约能源和减少大气污染物排放，有效改善城市生活质量和提高
城市运行效率，体现现代智能控制技术的价值。

参考文献
［１］佚名．韩正在碳达峰碳中和工作领导小组全体会议上强调科学把握
节奏聚焦重点关键扎扎实实推进碳达峰碳中和工作［Ｊ］．农村电工，２０
２２，３０（４）：１．
［２］王灿，张雅欣．碳中和愿景的实现路径与政策体系［Ｊ］．２０２０，１２（６）：５８⁃６４．
［３］刘洋，郭培英．智慧路灯在国内城市应用的可行性研究与探析［Ｊ］．内蒙古石油化工，２０２０，４６（６）：１３⁃１４．。