楊 洋

(中國城市規(guī)劃設計研究院深圳分院，廣東 深圳 518040)

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基于綠色電力視角的坪山中心區(qū)綠色照明規(guī)劃

楊 洋

(中國城市規(guī)劃設計研究院深圳分院，廣東 深圳 518040)

結合深圳市坪山中心區(qū)綠色照明的現(xiàn)狀，并以節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適、經(jīng)濟為宗旨，從全生命周期管控、推廣清潔電力和能源、應用智能微電網(wǎng)技術等角度，闡述了坪山中心區(qū)綠色照明規(guī)劃策略，從而實現(xiàn)城市照明節(jié)能降耗目標。

綠色照明，全生命周期，清潔能源，微電網(wǎng)

1 概述

綠色照明是指城市照明應遵循“安全、舒適、節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟”的原則，以節(jié)能減排為核心，以綠色照明系統(tǒng)升級改造為重點，實現(xiàn)打造高效運行、宜居宜行、各具特色的現(xiàn)代化城市夜景的目標。

坪山中心區(qū)作為“深圳東進戰(zhàn)略的橋頭堡”，應對綠色照明提出更高的要求，以規(guī)劃的前瞻性和權威性為基礎，強化規(guī)劃對照明發(fā)展的調控引導，提高城市光環(huán)境的舒適性和美觀性，明確全生命周期科學節(jié)電理念和綠色能源應用策略。

1.1 規(guī)劃背景

坪山中心區(qū)是深圳市的城市副中心，將來要打造成為深圳“東北門戶、智造新城、現(xiàn)代田園都市”。坪山中心區(qū)堅持規(guī)劃先行、質量引領，以高起點的規(guī)劃引領城市高水平發(fā)展。

隨著社會的發(fā)展，節(jié)能環(huán)保問題日益得到關注，縱觀國內的部分城市，照明存在的問題不是“亮起來”，而是應該適時、適度、適地地“暗下去”，如何在塑造精致夜景觀的同時，又能最大限度地實現(xiàn)節(jié)能降耗，避免光污染，契合深圳市作為“清潔能源示范城市”和坪山區(qū)作為“低碳生態(tài)試點地區(qū)”的定位，成為了坪山中心區(qū)照明規(guī)劃的核心。

1.2 現(xiàn)狀解讀

坪山區(qū)目前綠色照明的建設仍局限于示范性階段，科學的規(guī)建體系遠未完善。功能照明方面，智能照明系統(tǒng)未廣泛采用，清潔能源應用不足，能耗“紅線”仍不明確。景觀照明方面，部分樓宇景觀燈“光控”嚴重缺失，引發(fā)一定的光干擾情況(見圖1)。

1.3 規(guī)劃目標

打造面向未來、綠色宜居的智慧夜坪山。以節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適、經(jīng)濟為宗旨，明確城市照明建設全生命周期的管控原則，合理采用清潔能源照明系統(tǒng)，推進微電網(wǎng)在照明領域的應用。在彰顯中心區(qū)品質化特色夜景和鮮明特色城市形象的前提下，避免高能耗和光污染等問題。

2 全生命周期的科學管控

2.1 執(zhí)行嚴格的能耗標準

坪山中心區(qū)功能照明應全面采用LED光源，同時，機動車功能照明應嚴格執(zhí)行如表1所示的功率密度限值。

表1 機動車功能照明功率密度值(LPD)

事實上，由于規(guī)劃坪山中心區(qū)功能照明全面推廣LED光源，其執(zhí)行的功率密度指標遠低于CJJ 45—2015城市道路照明設計標準中的限定值。

2.2 合理選擇配電變壓器

規(guī)劃明確用于城市照明的專用變壓器應首選節(jié)能型配電變壓器，變壓器負載率應控制在60%～75%，應當采用合適的無功補償裝置，提高變壓器功率因數(shù)cosθ至0.9以上。

供電電源應設置在該區(qū)域中央位置，深入道路照明負荷中心，最好是在道路交叉口隱蔽處或綠化帶隱蔽處，這樣兼?zhèn)涿烙^與節(jié)能環(huán)保的雙重優(yōu)勢。

規(guī)劃道路照明專用箱式變電站電壓等級一般為10 kV/0.4 kV/0.22 kV，每座變電站出線在10回路以上，供電半徑控制在800 m，變壓器容量一般為100 kVA～250 kVA。對半月環(huán)公園、坪山高鐵樞紐站和主干路，功能照明應采用雙電源供電，且每個電源均應能承受100%的負荷。

2.3 道路照明應用節(jié)能管理方案

表2 機動車功能照明節(jié)能管理方案

隨著智能照明控制技術、單燈控制技術的發(fā)展和LED光源技術的成熟，LED燈具已能實現(xiàn)智能無級調光，控制中心可以對每盞燈從0%～100%任意控制輸出。本次規(guī)劃根據(jù)坪山中心區(qū)內部不同道路的等級，結合智能照明控制技術，確定執(zhí)行如表2所示的節(jié)能管理方案。

3 清潔電力和能源的應用

3.1 適應性分析

根據(jù)歷史數(shù)據(jù)分析結論，深圳市太陽能資源較豐富，年太陽總輻射為4 617.9 MJ·m2，屬于太陽能資源Ⅱ類地區(qū)。深圳市年平均風速為2.7 m/s，風力資源相對匱乏。

同時，本規(guī)劃采用PVsyst軟件對深圳市太陽輻射和風能資源進行了仿真分析，經(jīng)統(tǒng)計，深圳市年總太陽能輻射量為1 358.2 kWh/m2，平均風速為3.3 m/s。

根據(jù)深圳市太陽能和風能的實際情況，坪山中心區(qū)城市照明應廣泛利用太陽能轉化電能，主要包括太陽能薄膜系統(tǒng)、太陽能路燈等，可不開發(fā)風能。

3.2 半月環(huán)公園清潔能源照明系統(tǒng)

對于坪山中心區(qū)而言，“半月環(huán)”綠廊作為片區(qū)重要的景觀資源，應當重點考慮規(guī)劃布置太陽能草坪燈和太陽能庭院燈，同時考慮以公園內建筑、小品為載體，設置太陽能薄膜發(fā)電系統(tǒng)，就近消納發(fā)出的電能。

半月環(huán)公園高鐵商務公園中心商務公園庭院燈和草坪燈宜采用獨立式太陽能照明系統(tǒng)，軸線廣場和站前廣場宜采用市電供電的照明系統(tǒng)，確保穩(wěn)定性。半月環(huán)公園居住社區(qū)公園和文化休閑公園院燈和草坪燈宜采用獨立式太陽能照明系統(tǒng)(如圖2所示)。

在公園建筑小品推進“太陽能屋頂計劃”，半月環(huán)公園內售貨亭、公共廁所、景觀小品和停車棚頂部，文化展廊的頂部宜采用太陽能薄膜發(fā)電系統(tǒng)，其發(fā)出的電力不僅能夠用于自身建筑照明，還可以通過直流微網(wǎng)系統(tǒng)并入半月環(huán)公園配電網(wǎng)，并就近消納發(fā)出的電能(見圖3)。

3.3 道路清潔能源照明系統(tǒng)

荷康路和松坪路是打造半月環(huán)夜景景觀帶的重要功能照明載體，同時考慮到半月環(huán)公園的開闊性，宜在荷康路全線建設獨立式太陽能照明系統(tǒng)，在松坪路建設與市電互補的太陽能照明系統(tǒng)(見圖4)。

和興路、和富路、聯(lián)馨路、綠園五街周邊主要建設用地為居住功能為主導的用地，采用與市電互補的太陽能照明方案較為穩(wěn)妥，能夠保證當周邊建筑遮擋導致光照不足時，切換至常規(guī)市電也能夠確保照明系統(tǒng)的穩(wěn)定。

4 智能微電網(wǎng)技術的應用

微電網(wǎng)作為主動網(wǎng)絡是智能配電網(wǎng)的重要組成部分，能夠充分整合多種DG，并使其以并網(wǎng)或孤島方式運行，為用戶提供可靠性供電。

4.1 半月環(huán)公園微網(wǎng)總體結構

坪山中心區(qū)半月環(huán)公園微電網(wǎng)示范方案如圖5所示，微電網(wǎng)采用交直流混合并網(wǎng)模式，外電網(wǎng)經(jīng)降壓和AC/DC逆變接入380 V直流母線，直流母線同時納入屋頂光伏和薄膜發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)太陽能庭院燈，同時預留燃料電池接入空間，另外直流母線側接入蓄電池，蓄電池的作用包括短時間供應電力、電力削峰填谷、調度發(fā)電單元和彌補預測偏差、改善電能質量等。

負載側主要接入電動汽車充電樁、景觀照明LED光源和太陽能景觀小品，微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)主要功能是對能量進行智能控制和自動調度決策。半月環(huán)公園建設微網(wǎng)的目的在于采用“綠色電力”和清潔能源實現(xiàn)“綠色照明”的目標(見圖5)。

4.2 節(jié)能減排效益分析

根據(jù)上述清潔能源照明系統(tǒng)規(guī)劃和微電網(wǎng)規(guī)劃，形成了如表3所示的清潔能源照明系統(tǒng)技術統(tǒng)計，微網(wǎng)建成后，每年能夠節(jié)省250 496度電，節(jié)省225 446元電費。

表3 半月環(huán)公園清潔能源照明系統(tǒng)技術統(tǒng)計

比經(jīng)濟效益更重要的是，推廣清潔能源照明系統(tǒng)和微電網(wǎng)，能夠帶來巨大的環(huán)境效益，包括節(jié)約標準煤、減排煙塵、減排二氧化碳和二氧化硫等。

5 結語

坪山中心區(qū)綠色照明應在突出中心區(qū)夜景特色的基礎上，嚴格遵照規(guī)劃控制原則，執(zhí)行功率密度限制標準，合理采用節(jié)能配電設備，應用節(jié)能管理方案，并實現(xiàn)分區(qū)、分級亮度和能耗控制，推進半月環(huán)公園和道路清潔能源照明系統(tǒng)建設，構建半月環(huán)公園智能微電網(wǎng)工程。

本文以綠色電力和能源的視角研討了坪山中心區(qū)綠色照明建設，形成目標明確、切實可行的實施策略，以達到提升整體城市夜間環(huán)境品質和社會效益的目的。

[1] JGJ/T 163—2008,城市夜景照明設計規(guī)范[S].

[2] CJJ 45—2015，城市道路照明設計標準[S].

[3] 深圳市住房和建設局，深圳科技工貿和信息化委員會.LED道路照明工程技術規(guī)范[Z].

[4] 坪山新區(qū)中心區(qū)綜合開發(fā)辦公室.坪山中心區(qū)城市照明詳細規(guī)劃[Z].2015.

[5] 吳貴才,陳 郊,張 霞,等.深圳中心區(qū)景觀照明專項規(guī)劃[J].照明工程學報，2014(2)：69-80.

The green lighting planning of Pingshan central area based on green power perspective

Yang Yang

(ShenzhenBranch,ShenzhenCityPlanningandDesignInstitute,Shenzhen518040,China)

Combining with the present situation of Pingshan central area green lighting in Shenzhen, and from the energy saving, environmental protection, safety, comfort, economy for the purpose, from the whole life cycle control, promotion of clean power and energy, application of smart micro power grid technology and other points of view, elaborated the green lighting planning strategies in Pingshan central area, so as to realize the energy saving and consumption reduction target of city lighting.

green lighting, whole life cycle, clean energy, micro power grid

1009-6825(2017)06-0137-03

2016-12-12

楊 洋(1992- )，男，碩士，助理工程師

TU113.666

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