●莫家華 李幫洪 朱彝劍 李申玲

近年來，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，城市建設(shè)進(jìn)程不斷加快，規(guī)模逐漸擴(kuò)大，老城區(qū)改造需求紛紛涌現(xiàn)，城市道路照明建設(shè)也隨之快速發(fā)展。道路照明作為基礎(chǔ)性功能照明，為人們提供便利的同時(shí)，也消耗了大量的電能。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)照明，用電約占全社會(huì)用電量的14%，市政道路照明由于技術(shù)原因在電能消耗方面浪費(fèi)嚴(yán)重，具有非常大的潛在節(jié)能空間。在日益緊迫的能源形勢(shì)下，政府出臺(tái)了一系列鼓勵(lì)節(jié)能減排的工作規(guī)劃和任務(wù)，其中，綠色照明被列為節(jié)能重點(diǎn)工程，半導(dǎo)體照明技術(shù)作為重點(diǎn)推廣的關(guān)鍵技術(shù)。市政道路照明的節(jié)能減排是實(shí)現(xiàn)綠色照明的關(guān)鍵一環(huán)。本文通過某縣城市政路燈改造項(xiàng)目探討合同能源管理在城市道路照明工程中的應(yīng)用。

一、合同能源管理概述

合同能源管理（EMC）指節(jié)能服務(wù)單位與用能單位以契約形式約定節(jié)能項(xiàng)目的節(jié)能目標(biāo)，節(jié)能服務(wù)單位為實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)向用能單位提供必要的服務(wù)，用能單位以節(jié)能效益支付節(jié)能服務(wù)單位的投入及其合理利潤(rùn)的節(jié)能服務(wù)機(jī)制。

合同能源管理作為一種新穎的節(jié)能機(jī)制，在節(jié)能改造的過程中起到重大推動(dòng)作用。節(jié)能服務(wù)公司通過為用戶提供能源審計(jì)、融資、設(shè)計(jì)、采購、施工、安裝調(diào)試及售后等一整套的節(jié)能服務(wù)獲得利潤(rùn)；用能單位不需要任何投資就能夠完成照明系統(tǒng)的節(jié)能改造，零風(fēng)險(xiǎn)，效益可觀，有效降低照明費(fèi)用支出。這種模式對(duì)合作雙方可謂雙贏，不足之處是節(jié)能服務(wù)公司項(xiàng)目初期須投入大量資金、投資回收期長(zhǎng)、節(jié)能服務(wù)期維護(hù)任務(wù)重、合同期長(zhǎng)、運(yùn)維不可預(yù)見性較高、投資風(fēng)險(xiǎn)較大等。因此節(jié)能服務(wù)公司在開展業(yè)務(wù)時(shí)需謹(jǐn)慎選擇合作對(duì)象，盡量與用能量大、用能時(shí)間穩(wěn)定且足夠長(zhǎng)、具有穩(wěn)定支付能力的用戶展開合作。

二、改造項(xiàng)目介紹

某縣城位于廣西東南部，全縣總面積3835 平方千米，截至2016 年末，下轄28 個(gè)鎮(zhèn)，戶籍總?cè)丝?85.98 萬人?？h城區(qū)以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)照明設(shè)備多采用鈉燈、節(jié)能燈等傳統(tǒng)光源燈具。由于使用年限長(zhǎng)，大部分燈具已經(jīng)老舊，同時(shí)傳統(tǒng)光源燈具存在功率高、光效低、能耗高、衰減大、照度不足、壽命短、維護(hù)工作繁重等問題。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2019 年2 月，該縣城區(qū)路燈桿數(shù)為2309 桿，共114 個(gè)供電及計(jì)量點(diǎn)，其中包括10 個(gè)80 千伏安路燈專變供電和若干個(gè)縣城配電線路直接T接供點(diǎn)。傳統(tǒng)光源路燈總盞數(shù)為3290 盞，其中，55 瓦高壓鈉燈113 盞，150 瓦高壓鈉燈730 盞，250 瓦高壓鈉燈2136 盞，400 瓦高壓鈉燈66 盞，250 瓦節(jié)能燈245 盞。此外還有LED 燈145 盞。該縣城路燈年用電總功率約為851.93 千瓦（計(jì)入鎮(zhèn)流器15%的損耗）。

（一）改造項(xiàng)目節(jié)能效益計(jì)算

本項(xiàng)目由節(jié)能服務(wù)單位與用能單位采用合同能源管理模式進(jìn)行合作，雙方在合同期間（九年）按約定的比例分享節(jié)能效益。為刨除路燈固有電量消耗波動(dòng)特性和系統(tǒng)計(jì)量綜合影響，采用基于單燈節(jié)能率和節(jié)能量為基準(zhǔn)的節(jié)能效益確認(rèn)方式（不計(jì)算也不計(jì)量改造后線損等節(jié)能收益）。標(biāo)準(zhǔn)路段的節(jié)能率(改造后)須達(dá)到的條件以合同簽訂的數(shù)值為標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)能總收益須按照雙方認(rèn)可的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)的節(jié)能檢測(cè)結(jié)果為準(zhǔn)。

1.能耗基準(zhǔn)按照實(shí)際改造明細(xì)中各功率燈種的加權(quán)平均實(shí)際運(yùn)行功率（單燈）乘以實(shí)際改造數(shù)量的總和功耗所產(chǎn)生的電能消耗。

2.項(xiàng)目節(jié)能收益計(jì)算，按照改造前能耗基準(zhǔn)數(shù)值減去改造后LED 路燈總單燈功耗得到的電能消耗數(shù)值，再乘以運(yùn)行時(shí)間和電費(fèi)單價(jià)。

3.節(jié)能效益計(jì)算的能源價(jià)格以合約簽訂時(shí)為準(zhǔn)，不受合約期間能源價(jià)格波動(dòng)的影響。

4.節(jié)能效益計(jì)算的運(yùn)行時(shí)間以合約簽訂時(shí)為準(zhǔn)，若運(yùn)行時(shí)間的變動(dòng)對(duì)節(jié)能效益的影響不超過10%，則在合約期不做任何計(jì)算調(diào)整。

（二）改造項(xiàng)目方案

本項(xiàng)目改造采用更換燈具方式對(duì)該縣城區(qū)路燈進(jìn)行改造，用LED 燈替換現(xiàn)有的普通光源燈具。按最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，使用超低頻遠(yuǎn)程調(diào)光LED 燈，并配備智能照明調(diào)光控制系統(tǒng)和脈寬調(diào)光控制柜（箱）及后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，可達(dá)到自動(dòng)調(diào)光節(jié)能，自動(dòng)開關(guān)燈，實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理的目的。

縣城區(qū)現(xiàn)有路燈，分布于縣城各主干道、支路、步行街、巷子等。為使改造后的道路照明具有良好的效果，同時(shí)又能較好的節(jié)約能源，改造時(shí)根據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)CJJ 45-2015 《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》結(jié)合縣城的車流、人流量，將道路劃分為主干路、次干路、支路三個(gè)等級(jí)。根據(jù)各道路車流量及人流量合理取用較高（較低）檔的亮度/照度標(biāo)準(zhǔn)值。

確定照度、亮度標(biāo)準(zhǔn)值后根據(jù)現(xiàn)有路燈燈桿間距、布置方式、桿高、道路寬度、燈具安裝高度、懸挑長(zhǎng)度、燈具仰角及光源光通量等參數(shù)計(jì)算路面平均照度、平均亮度、照度均勻度、亮度均勻度，并評(píng)估道路照明眩光水平及照明功率密度。綜合計(jì)算結(jié)果選取合適的燈具及功率。

該城區(qū)路燈改造后采用可調(diào)光LED 燈具和智能照明調(diào)光控制系統(tǒng)和脈寬調(diào)光控制柜（箱）及后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制，根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整路燈功率、開關(guān)燈邏輯及時(shí)間，通過控制手段達(dá)到進(jìn)一步的節(jié)能效果。例如采用雙光源燈具照明的道路，深夜時(shí)可關(guān)閉一只光源降低路面照明水平。需要說明的是經(jīng)過調(diào)節(jié)后的主干路、次干路的平均照度不得低于10lx，支路的平均照度不得低于8lx。

許振平剛想接話，就聽聽筒里傳來一個(gè)女人的聲音，吳天成的嗓門就提高了不少。是老林，政協(xié)的老林，和我說事呢。接著，聲音微弱下來，老林，那事我們明天再說吧，這不，才回來，老婆等我洗澡呢。

三、改造項(xiàng)目節(jié)能減排分析

（一）一次節(jié)電率

該縣城區(qū)路燈經(jīng)節(jié)能改造后路燈總功率合計(jì)326.56 千瓦，經(jīng)由將高壓鈉燈、節(jié)能燈更換為高光效的LED 燈具產(chǎn)生的一次節(jié)電率可通過公式1 計(jì)算。該縣城經(jīng)節(jié)能改造后一次節(jié)電率可達(dá)61.66%。

公式1 中：1η： 路燈一次節(jié)電率（%）； P0：改造前路燈總功率（kW）；P1： 改造后路燈總功率（kW）。

（二） 二次節(jié)電率

根據(jù)該縣城區(qū)的逐時(shí)車流統(tǒng)計(jì)研究發(fā)現(xiàn)，縣城下半夜（00：00—5：00）時(shí) 段 城 區(qū) 內(nèi) 車流量很小，可設(shè)置不同時(shí)段的LED 燈光輸出功率，在下半夜（00：00—5：00）將LED 路燈功率下調(diào)50%后道路照明參數(shù)依然滿足相關(guān)規(guī)范要求，且能滿足行人行走及車輛行使的基本需求。這部分通過路燈控制系統(tǒng)調(diào)光進(jìn)一步降低路燈能耗而節(jié)省的電能稱為二次節(jié)能。

公式（2）中，η2： 路燈二次節(jié)電率（%）；Pi： 第i 條路通過調(diào)光控制的路燈總功率（kW）；t： 路 燈 調(diào) 光 控 制 小 時(shí) 數(shù)（h）；θi：路燈功率下調(diào)比例（%）；T：路燈年運(yùn)行小時(shí)數(shù)（一般取4015h）；P1： 改造后路燈總功率（kW）。

該縣城經(jīng)調(diào)光后LED 路燈能耗僅為滿功率能耗的77.3%，二次節(jié)電率達(dá)到20%。不計(jì)入線路損耗、只關(guān)注燈具能耗的情況下，綜合一、二次節(jié)電率后，該縣城路燈經(jīng)節(jié)能改造后的綜合節(jié)電率可達(dá)70%。

（三）節(jié)能減排效果

根據(jù)改造前后路燈功率對(duì)比及由控制方式升級(jí)帶來的二次節(jié)電可求得（路燈年運(yùn)行小時(shí)數(shù)4015 小時(shí)），改造前縣城路燈年總耗電量為3420499 千瓦時(shí)，節(jié)能改造后縣城路燈年總耗電量為1048911 千瓦時(shí)。改造后年節(jié)約電量2371588 千瓦時(shí)，相當(dāng)于年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤711.5 噸，減少CO2排放2148.6 噸，節(jié)能減 排效果十分顯著。

四、合同能源管理在節(jié)能項(xiàng)目中的運(yùn)作條件

采用合同能源管理模式開展路燈節(jié)能改造工作有諸多注意事項(xiàng)及運(yùn)作條件。首先項(xiàng)目合同持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)（5 年以上）、運(yùn)維工作繁重、參與單位眾多、投資金額大、項(xiàng)目期間財(cái)務(wù)費(fèi)用高、風(fēng)險(xiǎn)大。因此項(xiàng)目參與各方在合同中必須明確約定改造范圍、改造方式、產(chǎn)品品牌型號(hào)、照明質(zhì)量、合同執(zhí)行期間照明質(zhì)量要求及監(jiān)督考核措施、節(jié)能量及節(jié)能收益的評(píng)估、分成標(biāo)準(zhǔn)及保障措施等條款，以減少建設(shè)、運(yùn)營(yíng)期間矛盾，保障各參與方利益。

基于合同能源管理諸多注意事項(xiàng)，通過改造項(xiàng)目總結(jié)出采用EMC 模式開展路燈節(jié)能改造項(xiàng)目的幾點(diǎn)運(yùn)作條件：

1.用戶單位須具有穩(wěn)定的支付能力。EMC 模式合作中節(jié)能服務(wù)單位初期投入大量資金開展改造工作，并在服務(wù)期間逐步回收投資，若用戶在此期間出現(xiàn)人員、財(cái)務(wù)問題影響支付，節(jié)能服務(wù)單位將遭受經(jīng)濟(jì)損失。

2.改造工程須采用成熟的改造方案及過硬的燈具產(chǎn)品。采用不成熟的技術(shù)方案及產(chǎn)品將會(huì)為后期運(yùn)維工作帶來大量困難。

3.節(jié)能服務(wù)單位須具有較強(qiáng)的資金、團(tuán)隊(duì)、項(xiàng)目實(shí)力。這是節(jié)能改造能順利完成并長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。

4.選擇權(quán)威中立的第三方機(jī)構(gòu)對(duì)照明質(zhì)量、節(jié)能效益評(píng)估，減少參與各方糾紛。

五、結(jié)語

EMC 模式以互利共贏理念、靈活的運(yùn)作方式取得了社會(huì)各界的認(rèn)可，在路燈節(jié)能改造工程中得到廣泛采用。但由于準(zhǔn)入門檻不高導(dǎo)致存在參與單位同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重、產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊、合同期間糾紛頻發(fā)等問題。因此需要政府、企業(yè)、金融機(jī)構(gòu)、產(chǎn)品廠商等各方共同努力，推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。參與EMC 各方也應(yīng)采用審慎態(tài)度處理建設(shè)過程中的問題，規(guī)避項(xiàng)目各時(shí)期風(fēng)險(xiǎn)。