1、国道 210 陕西过境汉中段红石梁隧道照明系统节能建设合同能源管理 BOT 项目可行性方案陕西西部节能管理服务有限公司2012 年 5 月 5 日目录概述 .11 应用背景及内容 .41.1 背景 .41.2 隧道照明现状调查 .41.2.1 隧道照明存在的主要问题 .51.2.2 隧道照明灯具的节能应用 .61.3 采用合同能源管理方式推进节能减排工作 .62 红石梁隧道照明方案分析 .82.1 隧道概况 .82.2 隧道照明设计方案 .82.2.1 原设计高压钠灯照明方 案 .82.2.2 优化设计 LED 灯照明方案 .122.2.3 两种方案费用简明对比 .172.2.4 隧道灯性能与
2、经济效益对比 .213 合同能源管理实施方案 .223.1 方案一：政府投入原有高压钠灯资金 .233.2 方案二：政府零投入 .244 案例及系统介绍 .254.1 LED 隧道灯应用案例介绍 .254.2 NM-ZNZM- 智能照明控制系统介绍 .285 公司简介 .335.1 陕西西部节能管理服务有限公司简介 .335.2 杭州能镁电子技术有限公司简介 .346 售前、售中、售后服务 .357 隧道照明节能发行对环境影响分析 .378 结论 .39附件一：优化设计方案 LED 照明计算方法 .40附件二：采用 LED 隧道灯与高压钠灯电缆计算方法 .53G210 陕西省汉中段红石梁隧道
3、LED 节能照明可行性报告1概述全国隧道大省，素有“广东的桥、山东的路、陕西的隧”一说。保障公路隧道运营安全和降低运营成本，对全省公路建设大局的意义重大。2008 年我省高速公路隧道照明费用即高达 4500 万元，当我省高速公路里程达到 4100公里时，公路隧道的照明费用预计将到达 2 亿元，隧道照明的运营成本不容轻视。如何在保证行车安全的前提下，尽可能地节约照明费用，是公路建设和运营中必须解决的重要问题。公路隧道照明是交通节能的一项重点，既安全又经济节能的照明技术和节能方案是实现交通节能的关键。通过积极探索和长期实践的验证， LED 照明技术是当前最优化的公路隧道照明节能技术，采用 LED
4、进行公路隧道照明，节能效果显著。合同能源管理是新型的运用市场手段促进节能的服务机制，其实质就是以减少的能源费用来支付节能项目成本的节能业务方式。参照JTJ026.1-1999 公路隧道通风照明设计规范，陕西省高速公路隧道照明系统设计指导意见（试行）要求，长度大于 100m 的公路隧道应设置照明，长度大于 300m 的隧道，无论近、远期，都应设置电光照明系统。我们针对陕西省公路隧道照明系统进行了节能方案设计：采用 LED 节能照明技术，配套使用智能调光系统，以国道 210 陕西过境汉中段红石梁隧道为示范，通过合同能源管理（EMC）模式对全省 14 条公路隧道照明系统进行节能建设和改造。长期以来，
5、陕西省内公路隧道多数采用高压钠灯照明，人们已逐渐认识到这种照明方式存在的缺点：1、耗能大，效率低、光衰快、损坏率高；2、夜间电压升高引起的亮度上升和电力浪费；3、隧道控制方式过于简单，满足不了天气、交通量动态变化的要求，不利于节能省电。与传统的高压钠灯对比，LED 作为一种新型照明技术，具有众多优点：1、功耗低、发光效率高、寿命长；2、启动时间短、显色指数高、工作温度低、G210 陕西省汉中段红石梁隧道 LED 节能照明可行性报告2方向性好、工作电压低；3、无紫外辐射、环保、节能。目前在国内已经有部分隧道照明工程使用了 LED 隧道灯，节电效率可达 60%，节能效果显著。在节能减排政策号召下，
6、高压钠灯照明逐渐为新型节能照明LED 所替代。依据本设计方案，在陕西省采用 LED 隧道灯进行公路隧道节能照明，将会产生良好的经济、社会效益。首先，大幅节约能耗。与高压钠灯相比，LED 节电效率可达 60%，按照陕西省隧道的照明费用以 2 亿元/年计算，如果全部改造成 LED 光源，节电率为 1.2亿元/年，25 年节电效益累计将达到 30 亿元。依照本方案设计，红石梁隧道全部使用 LED 光源后，与使用高压钠灯相比，节电率为 21 万度/年，25 年累计节电约 525 万度。如果 14 条隧道全部改用 LED灯后，每年可节电 125 万度，25 年可节电 3125 万度。其次，智能调光系统提
7、高照明系统效应。采用 LED 隧道灯照明，再配套智能调光系统，可以根据洞口天气情况的变化、车流量的大小、车速的高低等因素来进行自动调光，从而实现照明系统中的理想状态“按需照明”，且能减缓LED 灯具的光衰，延长寿命，保障系统持续高效运行。在节能的前提下，保障公路交通安全、通畅。再次，有先进的合同能源管理模式作为保障。以合同能源管理模式进行项目投资运营，能为公路交通主管部门腾出资金进行全省的公路交通建设布局。且依据发改委、财政部联合下发的合同能源管理财政奖励资金管理暂行办法等文件，对于符合标准的合同能源管理项目， “中央财政奖励标准为 240 元/吨标准煤，省级财政奖励标准不低于 60 元/吨标
8、准煤。有条件的地方，可视情况适当提高奖励标准。 ”最后，符合政策导向。采用 LED 隧道照明系统，符合国家“绿色交通”的政策导向。具有很强的实用性、可行性、示范性，将促使陕西的公路隧道照明做到“资源节约、资金节省、保障安全、保质服务、环境友好、表率示范” 。 G210 陕西省汉中段红石梁隧道 LED 节能照明可行性报告3陕西西部节能管理服务有限公司是陕西省节能协会副会长单位，国家发改委和财政部备案的第二批节能服务公司，专业采用先进的合同能源管理的模式对项目进行节能建设及改造。 我公司将对公路隧道照明系统采用合同能源模式进行整体节能建设及改造。可在不增加原有投资预算的同时，做到节能减排。为交通公
9、路系统大大降低照明系统节能建设及改造带来的资金压力和技术风险。鉴于上述有利的条件，我公司建议，由我公司以合同能源管理模式，对陕西省公路隧道照明系统节能建设及改造项目进行投资，采用新型、环保、高效的 LED 隧道灯照明技术对公路隧道照明系统进行节能建设及改造，与政府共享节能环保效益。G210 陕西省汉中段红石梁隧道 LED 节能照明可行性报告41 应用背景及内容1.1 背景公路隧道具有缩短公路里程、提高交通运输效率、节省用地和保护生态环境等优越性。随着公路建设尤其是高速公路建设的蓬勃发展，公路隧道项目日益增多，隧道照明设施的规模和数量越来越大，隧道照明能耗问题日渐突出。据统计，陕西省高速公路总里
10、程已突破了3000公里，到2015年高速公路总里程将达到4100公里。陕西多山，随着陕西省高速公路隧道照明的费用逐年增加。而陕西省的高速公路隧道约占总通车里程的2%，2008年我省高速公路隧道照明费用为4500万元，当我省高速公路里程达到4100公里时，隧道的照明费用预计将到达2亿元，每年照明耗电巨大，隧道照明费用已成为公路隧道运营中的沉重负担。公路隧道照明目的是为了给驾驶者提供良好的视觉环境，保证隧道交通安全、快速、高效地运行。在强调持续发展、注重能效的今天，公路隧道照明的能源消耗问题越来越突出，已经成为一个刻不容缓的问题。如何在保证交通安全和满足隧道行车视觉舒适的条件下，尽可能地降低隧道照
11、明系统的电力能耗，节约能源，成为隧道节能降耗的重点应用对象，隧道照明节能具有重要和紧迫意义。陕西省公路隧道数量众多，耗电量巨大，且电能浪费严重，每年高额的电费已成为隧道运营管理单位的沉重负担。迫于营运维护成本的压力，许多公路隧道有灯具而未照明。为保证行车安全所需的照明重要途径就是大力发展节能照明技术。采用高效率的照明灯具、节能新光源、配合智能控制技术将成为隧道照明节电技术的的重要应用方向。G210 陕西省汉中段红石梁隧道 LED 节能照明可行性报告51.2 隧道照明现状调查为了积极推广 LED 照明技术，首先需要了解实际运营隧道在照明系统管理、设计等方面的需求和存在的问题。在应用的过程中不断的
12、进行相关工程、隧道照明系统、照明灯具及各类光源的调研工作。大量收集现有隧道照明系统的运营效果情况，从而为高速公路隧道照明节电技术的应用提供了基础依据。1.2.1 隧道照明存在的主要问题目前隧道照明系统存在的一些问题，使推广 LED 应用工作的重点更明确。1. 隧道灯具耗能大，效率低、光衰严重、损坏率高。目前，隧道在用的老式灯具已使用多年，老化严重、能耗高、效率低。应用最多的高压钠灯灯具能耗大，效率低，灯具消耗的电功率与发出的光通量比例调，且表面发热大大超过了常规灯具，灯具的质量低下。耗电大、电费高，隧道路面仍照不亮，更严重的是对隧道行车安全带来威胁。2. 夜间电压升高引起的亮度上升和电力浪费。
13、传统的公路隧道照明大多采用电感式高压钠灯。该类灯具的输出功率随着电压的变化而变化，电压升高，输出功率加大，亮度也随之上升，毫无疑问，耗电也同时增加。根据测量显示，后半夜由于电网的负载减少，电压明显升高，有时可达到 250V 以上。一般由于夜间洞外亮度降低和后半夜车流量减少可以降低隧道照明亮度，但夜间电压升高反而引起亮度上升，因而造成耗电浪费和眩光，同时还会使灯泡的寿命降低，增加灯具维护工作量和更换灯泡的费用。G210 陕西省汉中段红石梁隧道 LED 节能照明可行性报告63. 隧道控制方式过于简单，满足不了天气、交通量动态变化的要求，不利于节能省电隧道照明设计规范要求白天照明水平应随天气和接近段
14、环境亮度以及车速、车流量等参数的变化而变化。不同的天气，不同的时段，不同的车速和车流量，要求隧道内特别是入口段，过渡段的亮度差距相当大，照明控制系统应满足这些变化，使隧道照明亮度分级达到规范要求，但实际上，目前很多隧道的照明控制往往比较简单，满足不了天气、交通量、车速等动态变化的要求。有的隧道还以人工手动控制为主，这就更无法实行按需实时分级控制，因此而引起较大的电能浪费。更为严重的是，为了完成节电指标和压缩电费支出，一些隧道管理部门采取简单的凭经验控制隧道照明，开灯的数量相对较少，亮灯的间隔距离往往扩大，因而照明质量下降，引起隧道内路面亮度不足， “斑马效应”比较严重，司乘人员的舒适感更受影响
15、，也容易引发安全事故，这种方法虽然能节电，但以牺牲安全为代价，是不可取的。1.2.2 隧道照明灯具的节能应用公路隧道照明质量的好坏与隧道照明灯具直接相关，采用高效、节能的隧道照明灯具，对减少电力资源浪费，降低隧道照明运营与维护费用十分重要。同时也符合国家推行“节能减排”和“绿色照明”的号召。近年来，随着LED绿色环保光源的问世和推出，为我们探索节能环保的隧道照明模式提供了一条新的途径。1.3 采用合同能源管理方式推进节能减排工作隧道耗电量大，高额的电费成为沉重负担同时，对于隧道照明的改造与管理改革已经迫在眉睫。合同能源管理是发达国家普遍推行的、运用市场手段促进节能的服务机制。G210 陕西省汉
16、中段红石梁隧道 LED 节能照明可行性报告7节能服务公司与用户签订能源管理合同，为用户提供节能诊断、融资、改造等服务，并以节能效益分享方式回收投资和获得合理利润，可以大大降低用能单位节能改造的资金和技术风险。为实现国家新的十二五计划目标，达到用能单位与节能服务双赢的良好愿望，共建和谐社会和低碳生活，需要我们携手并肩，共同努力。2010 年 4 月 2 日国务院办公厅发布的关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展的意见更是为合同能源管理方式提供了政策支持。陕西西部节能管理服务有限公司成立于 2010 年，注册资金 1000 万元，系陕西省节能协会副会长单位，是国家发改委和财政部备案的第二批节
17、能服务公司。“致力节能减排 创造绿色未来”是我们的企业宗旨，我们始终坚持 “真诚专业、卓越高效、合作共赢”的发展方针。积极参与隧道照明系统的节能减排工作，为降低用能单位节能改造的资金和技术风险。G210 陕西省汉中段红石梁隧道 LED 节能照明可行性报告82 红石梁隧道照明方案分析2.1 隧道概况红石梁隧道处于 G210 公路汉中段，隧道未设遮阳棚，全部以光电照明实现光过渡。照明设计速度标准采用 40km/h，洞外亮度（L20）采用2500cd/m2，分晴天、阴天、夜间和下半夜照明四种工作状况。具体数据如下（按照设计图纸计算） 隧道长度：洞长2863m 隧道宽度：10.5米，双向双车道，车道宽
18、3.75米 本路段隧道均按40km/h设计 自然环境及洞形式，L20(S)2500cd/m 2 隧道维护系数为 0.72.2 隧道照明设计方案2.2.1 原设计高压钠灯照明方案灯具 标称功率(W) 实际功率(W) 数量 总功率(W) 开灯时间开灯小时数(h)每天耗电(度)每年耗电(度)入口段加强灯 1 400 480 9 4320 06:00-18:00 12 51.84 12960入口段加强灯 2 400 480 5 2400 06:00-18:00 12 28.8 3312过渡段加强灯 1 150 180 6 1080 06:00-18:00 12 12.96 3240过渡段加强灯 2 150 180 4 720 06:00-18:00 12 8.64 993.6基本照明 1 100 120 95 11400 0:00-24:00 24 273.6 99864基本照明 2 100 120 95 11400 6:00-24:00 18 205.2 74898应急照明灯 100 120 96 11520 0:00-24:00 24 276.48 100915.2紧急停车带双管荧光灯 2*36 80 78 6240 0:00-24:00 24 149.76 54662.4累计 1007.28 350845.2
