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智慧路灯照明解决方案2014年6月目录2一．路灯照明需求和现状1.行业规模和节能空间2.传统改造和升级方案二．智慧路灯照明解决方案1.具体方案构成2.管理模式效益3.商业模式策略路灯照明行业规模和节能空间•据统计，城市路灯照明占我国照明耗电30%左右的比例，年用电约850亿千瓦时，费用高达552亿元•随着城镇化进程加快，我国城市照明以每年约10-20%的速度递增•目前，城市路灯照明的电能利用率还不到65%，粗放式照明、过度照明情况普遍，电能浪费比较严重•城市路灯照明节能每提高1个百分点，将节省用电费用5-6亿元，市场前景大2014-06-303数据来源：中国节能服务网•城市路灯照明是城市中密度最大、数量最多的市政设施之一，其在城市日常运行、景观中的作用举足轻重•北京的城市路灯照明工作由北京市城市照明管理中心负责（北京市电力公司筹办，并隶属于北京市市政市容管理委员会的事业单位)目录4一．路灯照明需求和现状1.行业规模和节能空间2.传统改造和升级方案二．智慧路灯照明解决方案1.具体方案构成2.管理模式效益3.商业模式策略采用高效镇流器能实现一定节能效果2014-06-305•采用功率因素较高的电子镇流器，替换原来功率因素较低的电感镇流器，同时具有功率调节和稳压的作用，可以降低高压钠灯的能耗•通常在同等光照度下，采用电子整流器可减少输出功率10%左右•但是，电子式镇流器成本相对较高；故障率也相对较高，对光源参数的匹配度要求较高，不利于后期维护类型自身功耗效率功率因素输出电子式镇流器低（灯功耗的5%）90-95%可达0.98输出功率稳定，输出频率高于工频，可提高钠灯发光效率电感式镇流器高（无功发热）50-60%0.55-0.65输出功率受输入电压变化大，供电不稳情况下容易影响灯具寿命采用高效光源能实现一定节能效果参数高压钠灯新型节能光源功率（W）15025040075100150180显色指数40%40%40%85%85%85%85%实际耗电功率（W)20033350081109163192光效（Lm/W）90-10090-10090-100120120120120总光通量（Lm）1350022500360009000120001800021600500小时后总光通量（Lm）8775146252340076001020015300183605000小时后流明度维持率65%65%65%85%85%85%85%预热启动（S）600600600瞬时瞬时瞬时瞬时再启动时间（S）≤800≤800≤800瞬时瞬时瞬时瞬时2014-06-306•常见照明光源的发光效率（Lm/W）：卤钨灯25；节能灯60-80；金属卤化物灯75-95；高压钠灯100-140；LED等80-200；XED氙气灯100-120•采用新型节能光源（LED、XED）替代效率较低的高压钠灯，一般可实现100-150W替换250W钠灯，150-200W替换400W钠灯，节能效率可达40-60%•但是，采用新型节能光源具有较大的前期资金投入和新产品使用风险应用远程统一控制能提升管理和节能水平2014-06-307•应用台区集中控制器、通信网络或GRPS通信模块，建设路灯管理平台，以路灯变压器供电范围内的路灯为管理单元实现统一的控制管理，可以实现远程化、可视化、自动化等控制功能，使路灯管理基层人员从繁忙的工作当中部分解放出来优点：•建设投入较低•提高路灯控制管理水平•通过控制开关时间，能节省一定的电费成本缺点：•不能对实现路灯单灯控制，节约电力有限•不能及时掌握各路灯运行状态，不能优化路灯日常维护工作目录8一．路灯照明需求和现状1.行业规模和节能空间2.传统改造和升级方案二．智慧路灯照明解决方案1.具体方案构成2.系统节能效益3.商业模式策略智慧路灯照明解决方案构成2014-06-309•搭建智慧路灯管理云平台，通过台区（路灯变压器）集中控制器、单灯控制器，对路灯照明实现单灯开关、调光、运行数据采集及故障告警等精细化管理功能•系统监控主站与台区集中控制器间采用Internet/GPRS通信；台区集中控制器与单灯灯控制器间采用WPLC（广域电力线载波通信技术）通信智慧路灯管理云平台：后台管理技术先进，具有良好的用户体验，便于系统管理和权限设定及分配附：WPLC广域电力线通信技术通信方式技术特点造价常见技术有线通信通信速率高，传输距离远，稳定，抗干扰能力强需布线，成本高，工程复杂光纤通信、双绞线等无线通信自组网，功率低，传输距离短，信号不稳定需组网，成本高，安装不方便ZigBee、GPRS、WiMAX等载波通信依靠电力线传输，适合微信息传输无需布线，成本低PLC、WPLC2014-06-3010类别技术原理技术特点成本对比PLC在电力信号上进行耦合模拟传输信号传输信号抗干扰能力弱，传输距离短，不能跨越变电器，传输需中继处理低WPLC电压信号过零点时以微小信号变化携带信号信号抗干扰能力强，通信稳定可靠，可以穿越通信变压器，传输距离远略高于PLC常用通信技术比较电力线载波技术应用比较•WPLC技术是北京艾普智城研发、符合国内电网实际要求的自主专利技术，可以将整个配电网（10KV线路、配电变压器、低压线路）作为通信介质，实现稳定可靠的双工通信•2011年已得到国家电网公司推荐，作为数据采集的通信手段之一，应用于农网偏远地区抄表和费控（通信信号可以在一个路灯变压器台区有效传输）智慧路灯管理云平台主要功能2014-06-3011•智慧路灯管理云平台可实现自动运行和手动控制功能，具有遥控、遥测、遥信等功能遥控功能功能介绍远程开/关灯根据需要，对一整条街道、一段线路或特定灯杆进行远程控制远程调光根据各路段的车辆和人流状况，分时段分区域对照明灯进行远程功率调节策略设置根据不同区域和日期（时间）对照明要求，设置区域分组分时段运行策略智能运行除了按照经纬度生成时间表运行外，还可按配置策略、节能目标、自然采光、季节更替、天气变化等自动调整自动/人工功率调整根据不同时段、路段和线路电压等情况，自动或者人工调整照明功率遥测功能功能介绍数据采集自动采集各节点运行状态（开或关）、数据（电压/电流/功率）远程抄表远程抄读台区电能表的数据（电量/电参数/运行状态/事件记录等）报表与智能分析各设备状况（路灯或镇流器的型号/寿命等）进行统计、查询、分析、预测遥信功能功能介绍异常告警非正常开关灯、变压器门非正常打开等主动警示，并短信通知故障告警灯泡、通信、电源等故障自动报警，并通知维修防盗报警安装防盗报警终端，路灯系统遭破坏时自动报警，并短信通知系统的主要效益2014-06-3012节能控制类型控制调整方式节电率节电率调整受限条件受控可变功率电子镇流器根据控制命令、预先设置控制输出功率预计10-30%不受电压变化或末端压降限制，受环境温度和散热条件影响单灯控制器执行运行策略，调整开关灯时间预计20-50%（取决于运行策略）受特殊地段照明需求（运行策略）限制受控可变功率电子镇流器+单灯控制器控制输出功率、开关灯的复合式节能控制预计25-50%（综合节电率）不受电压变化影响，受环境条件和运行策略影响•节约电能：通过功率调整和单灯控制，最高可实现25-50%的综合节电率•提升管理：通过单灯控制、远程控制、数据实时采集、故障自动报警，提升路灯管理水平•降低投入：采用云服务平台方式，降低路灯管理信息系统开发成本和日常运维费用投入综合式节能控制，最高可获得25-50%的节电率；在后半夜电网电压升高、半灯运行，线路末端电压升高时，可进一步降低照明功率实现更高节电率系统投入成本和节能效益2014-06-3013成本项成本价格单灯控制器1000元/个电子镇流器30元/个集中控制器10000元/个智慧路灯管理云平台预计200-300万元（云平台）/30-50万元（本地系统）机关/小区（按200盏路灯）30-50万元+服务费（云服务）60-100万元（建设费用）街道/园区（按2000盏路灯）200-300万元+服务费（云服务）250-350万元（建设费用）费用项改造前改造后光源功率（W）250150照明时间（h/d）108年耗能（kw.h）912.5438电价（元/kw.h）0.870.87年电费（元）794381机关/小区（200盏）年节约电费82600（云服务方式4-6年收回投入；自建方式6-10年）街道/园区（2000盏）年节约电费826000（云服务方式2-3年收回投入，自建方式3-4年）智慧路灯照明系统建设投入成本智慧路灯照明系统改造工程节能效益数据来源：北京市发改委商业模式策略模式一：承接智慧路灯照明建设工程承接业主方（机关/小区、街道/园区）智慧路灯照明建设工程（包含管理系统）向业主方回收工程项目费用（包含合理利润）模式二：采用合同能源管理方式，与业主方分享智慧路灯照明方案收益我方投入资金，为业主建设智慧路灯照明工程业主方年度节省的电费，我方与业主方按照一定比例分成（为保障投入建设费用回收，初期我方分成比例80-90%，以后逐年递减）模式三：为业主方建设智慧路灯照明系统，通过云平台提供托管服务我方投入资金，为业主建设智慧路灯照明工程业主方每年支付一定的管理和服务费用，由我方为业主提供智慧路灯照明管理和运营服务2014-06-3014谢谢15