地铁车站照明系统节能措施的分析

地铁车站照明系统节能措施的分析

【摘要】当今世界经济快速发展，能源日趋紧张，严重制约了国民经济的发展。因此，厉行节能降耗，建设资源节约型社会，实现经济社会的可持续发展显得尤为重要。地铁照明系统是维持地铁正常运行的重要组成部分，也是地铁系统耗能巨大的部分之一，应通过合理选取灯具和控制方式等措施，提高灯具照明效率，减少照明用电量，有效降低照明系统能耗。

【关键词】地铁节能LED照明灯具智能照明系统

地铁作为公用设施中耗能巨大的基建项目，在保证其安全和功能性的前提下，降低其能耗水平是目前一个重要课题。随着我国各大城市地铁项目建设高潮的兴起，车站数量不断增加，规模和内部环境要求不断提高，也使我国地铁系统的能耗越来越大。照明系统作为维持地铁正常运行的重要组成，由于其工作时间长并且能耗大，因此地铁照明系统的节能意义重大。本文将以宁波4号线为例对地铁车站照明的节能措施进行分析。

拟建宁波4号线全长约36.11km，共设25座车站。该线作为宁波轨道交通线网中的一条骨干线，其规划建设不但能加快沿线地区的开发建设，而且能对疏解市中心区人口、促进中心城外围区域的发展，优化城市人口布局和城镇体系布局起到重要的作用。因此其能耗水平的分析也显得尤为重要。

项目运营初期，4号线照明系统总耗电量预估将达到984.9x104kWh/年，占总耗电量的8.61%。作为地铁的耗能大户，在保证照明质量的前提下，照明系统可通过合理选取灯具和控制方式，提高灯具照明效率，减少照明用电量，有效降低照明系统能耗。下面将从两个方面具体分析车站照明系统的节能措施：

1合理选取节能型照明灯具

目前国内地铁车站照明灯具主要有T8系列直管荧光灯和节能型LED灯具两种。除深圳2号线、杭州2号线、东莞R2线和杭州4号线等线路局部采用了LED 照明灯具外，大部分仍然青睐于光色柔和、显色性好、成本低、技术成熟的直管荧光灯。

相比之下，LED灯具作为新型灯具，虽然一次性投入较高，但却具有寿命长、光效高等诸多优势，节能效果和经济效益显著，根据既有线路分析，在运营初期，使用LED照明可以为工程节省20%～25%的投资，是真正意义上的绿色光源。

宁波4号线作为新建线路，可以考虑采用新型LED节能灯具，表1选取了一款T8直管荧光灯和LED灯具进行比较，具体参数如下。

表1T8直管荧光灯与LED参数比较

灯具

功率（W）

光通量（lm）

色温（K）

显色性（Ra）

平均寿命（h）

TL-D36W/840SLV 36

3350

4000

82

15000

RC600B LED31S 31

3100

4000

80

50000

以双东路站为例对车站照度进行分析，双东路站为地下二层标准站，车站总面积5650m2。在满足《城市轨道交通照明》（GB/T16275-2008）中照度标准值和功率密度值要求的前提下，按照利用系数法对该站进行照度计算，可得出，该站若采用T8直管荧光灯，照明用电总功率需28kW，若采用LED灯具，则只需16kW，节能可达40%左右。由此可知，在满足相同照度标准和功率密度的情况下，LED的光效要远高于同功率的直管荧光灯，具有明显优势。

LED灯具不仅光效高，而且寿命长。荧光灯光源的寿命一般只有15000小时，而LED光源一般为50000小时，荧光灯镇流器和LED驱动电源寿命均为30000小时。照明灯具运营时段按100%照度，停运时段按20%照度计算，LED光源可使用约10年，直管荧光灯仅可使用3年左右。所以10年内，荧光灯光源需更换2次，LED光源无需更换。荧光灯镇流器和LED驱动电源各需更换1次，每次更换人工费需40元/套，所有灯具外壳均为24年使用寿命，10年内不考虑更换，则10年内两种方案费用总支出对比情况如表2所示。

表2宁波4号线正线照明方案费用对比方案一

方案二

光源及光源功率

荧光灯36W

LED31W

灯具总功率（含镇流器）（W）

36

31

灯具数量（个）

17000

灯具参考价（元/套）

200

350

光源参考价（元/套）

100

800

电器（镇流器+电容等）价格（元/套）100

250

灯具总参考价（光源+灯具）（万元/套）

0.14

一次性投资（万元）

680.00

1540.00

每盏灯每天所耗用电（度）0.69

0.60

所有灯具每天所耗用电（度）11750.40

6547.20

宁波地铁用电收费（元/度）0.86

0.86

每天电费支出（元）10105.34

5630.59

每年电费支出（万元）368.85

205.52

10年电费支出（万元）3688.45

10年内更换光源支出（万元）

340.00

――

10年内更换电器支出（万元）

170.00

275.00

10年内更换光源或电器所需人工费（万元）204.00

88.00

10年内费用总支出（万元）

3958.17

10年内方案二比方案一节省的费用（万元）

1124.28

本次宁波4号线车站采用LED照明方案是按照目前的LED灯具费用及光效水平进行比选，节能效果和经济性能已比较明显，而且使用长寿命LED还可以大大减少地铁运营单位的维护工作量。随着将来LED的费用不断降低，光效不断提高，使用寿命的不断提升，其优势也会越来越显著。

2选用合理的照明控制方式

在选用节能型LED照明灯具的基础上，还可以采用智能照明系统进行集中控制，制定多种照明运行模式，对不同时间、不同环境的光照度进行精确设置和合理管理，根据不同场合及人流量，进行时间段、工作模式的细分，关掉不必要的照明，在需要时自动开启，在保证必要照明的同时，有效减少了灯具的工作时间，节省了不必要的能源开支，也延长了灯具的寿命。