智慧路灯:高效节能堪当大任
近日,本报记者了解到一种用稀土材料制造的绿色照明产品——陶瓷金卤灯,并用高科技技术集成了一个多功能“智慧路灯”。在与该产品的研发机构——北京稀土之光科技有限公司董事长周明强的交流中,详细了解到“智慧路灯”的奥妙之处。
中国能源报:我们知道,稀土有工业“黄金”之称,具有优良的光电磁等物理特性,请问稀土在绿色照明领域有哪些作为?
周明强:稀土由于具有独特而丰富的光学性质,成为世界各国实施绿色照明工程的支撑元素。稀土元素可以用作荧光发光材料的基质成分,也能用作荧光发光材料的激活剂、共激活剂、敏化剂或掺杂剂。
用稀土制成的发光材料,一般统称为稀土发光(荧光)材料。稀土发光材料种类繁多,目前已形成四大主流产品:信息显示用荧光粉、灯用三基色荧光粉、稀土金属卤化物和长余辉荧光粉,其中灯用稀土荧光灯粉用量最大,消耗稀土最多,对节能和环保的贡献也最为突出。稀土另一项重要用途是用做陶瓷金卤灯灯芯管的基础材料。
中国能源报:陶瓷金卤灯与其他照明灯有什么区别?具体的优势体现在哪几方面?
周明强:陶瓷金卤灯主要依靠金属卤化物作为发光材料,用多晶氧化铝陶瓷制造电弧管管壳,是一种比较先进光源,是目前国际上第三代高强度气体电光源。
高光效(1161m/W)可以更有效地提高能源利用,降低使用成本,与同等亮度的高压钠灯相比,节能达53%,如在时间段内再增加调光系统,则整体节能可达60%以上。
由于使用多晶氧化铝陶瓷管,能够承受工作物质的高温腐蚀,与工作物质的反应相对很小,因此整个寿命期间的性能非常稳定,并且由于工作物质的损耗大大降低,使用寿命可达3万小时,比室外用高压钠灯寿命提高80%。陶瓷金卤灯也减少了二氧化碳和二氧化硫等的排放。
中国能源报:稀土之光公司是基于何种思路创新研发“智慧路灯”的设计方案和功能应用?
周明强:把握时代发展的脉搏,让新技术革命和城市化的趋势结合,迫切需要寻求有效解决城市病,遵循城市发展客观规律的综合解决之道。
根据智慧城市低碳、节能、高效、便民的建设标尺,通过公司在多年实践智慧化城市的多个项目中发现,路灯具有延伸到城市每一个角落的优势,对现有城市路灯和灯杆实行升级,可以方便快捷地建立起覆盖范围足够广的信息感知网络。
陶瓷金卤灯作为第三代高强度气体照明光源(HID)与高压钠灯和石英金卤灯相比,节能60%以上,具有高显色、高光效、长寿命且透雾性强等优点,是新型高效节能照明光源之一。
以此为基点,创新了一套路灯和灯杆相结合的智能化体系,我们称之为“智慧路灯”,将陶瓷金卤灯灯杆作为平台,接入通信光纤、集成无线WIFI通讯发射塔、全景高清摄像头、植入身份认证感应器、智能充电桩和植入北斗高精度差分基站,通过智能化管理给城市的有关需求群体提供无线网络、影像的监控识别及街景、身份认证的安防识别、基于路网的智能交通基础地图定位、智能充电桩和北斗高精度定位等服务,为市政管理节省了投入、增加了用途。
中国能源报:近年来,雾霾等城市污染问题成为全社会关注的焦点,那么“智慧路灯”的环境监测系统和智能充电桩对此有何功效?
周明强:基于“智慧路灯”上的噪声检测传感器、空气污染检测器、温度传感器、烟雾感应器等系列传感器,可以有效监测城市环境情况,并将有关信息上传,从而组建一个覆盖整个城市的环境监测系统。
例如,城市居民普遍要求了解城市中的空气污染指数,可以将监测空气能见度、臭氧、PM2.5等传感器安装在智慧路灯上,从而可以提供实时准确的空气指标数据。而沿道路周边的桥梁、隧道、山体等处的路灯加装各类传感器,也能为城市的整体灾害预警提供低成本、高覆盖的解决方案。这些数据的汇总分析,将能为城市管理者提供详尽的决策参考和快速响应。
目前,我国的新能源汽车已进入成长期,预计今年的产销会比去年增长一倍以上,达60多万辆,但目前仍受到充电设施的瓶颈制约。对此,可利用因智慧照明技术改造后节省出来的配电容量安装充电桩,利用路灯所在位置建设路灯充电桩一体化设备,可在城市范围内建设电动汽车充电网络,既有效解决了电动汽车充电难、推广难等问题,又节省了宝贵的土地资源,具有良好的可行性、经济性和实用性。
此外,充电桩还能提供手机、移动电源、电脑等设备的充电服务。未来计划可将这类路灯充电桩纳入i系列的充电网络,用户只需轻轻点击,即可享受方便快捷的充电服务。
中国能源报:目前城市交通节能降耗任务严峻,如果用绿色产品全面改造城市照明系统,节能环保技改资金投入是非常巨大的,对此您有何建议?贵公司在“智慧路灯”项目的推广实践中是否存在风险?如何解决?
周明强:可以采用合同能源管理机制,合同能源管理机制(EMC)是一种以节省的能源费用来支付节能项目全部成本的节能投资方式。这种节能投资方式允许用户使用未来的节能收益为工厂和设备升级,降低目前的运行成本,提高能源的利用效率。
提供EMC方式参与道路、隧道照明节能改造,交通部门可以零投入改造全线路灯并可立即得到节能效益,只需以节约的电费分期偿还改造投资费用,按比例分取节能利润,其利润比例分配按投入与回报实际计算,经双方商讨确认。
另以EMC的方式做节能改造,政府也可以零投入,既可享受节能减排获得的直接经济效益,还可实现减排碳、节省标煤的社会效益。此模式目前正在全国各地广泛地开展,特别是全国的路灯节能改造项目,大受政府的欢迎。
主要风险有同行业竞争加剧、电费分期偿能否如期到账、资金需求能否及时跟进等。我们应对风险的措施是:第一,理性认识业内竞争,市场竞争的激烈意味着市场对陶瓷金卤灯产品的认可,市场需求的放大对生产企业是机会;第二,做好与政府的沟通与服务,灵活利用各种政策和资源;第三,做好陶瓷金卤灯产品宣传以及灯杆集成平台和智慧城市的推广,相信国内有眼光的投资者都会闻风而动的。
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