智慧路燈:高效節能堪當大任
近日,本報記者了解到一種用稀土材料制造的綠色照明產品——陶瓷金鹵燈,并用高科技技術集成了一個多功能“智慧路燈”。在與該產品的研發機構——北京稀土之光科技有限公司董事長周明強的交流中,詳細了解到“智慧路燈”的奧妙之處。
中國能源報:我們知道,稀土有工業“黃金”之稱,具有優良的光電磁等物理特性,請問稀土在綠色照明領域有哪些作為?
周明強:稀土由于具有獨特而豐富的光學性質,成為世界各國實施綠色照明工程的支撐元素。稀土元素可以用作熒光發光材料的基質成分,也能用作熒光發光材料的激活劑、共激活劑、敏化劑或摻雜劑。
用稀土制成的發光材料,一般統稱為稀土發光(熒光)材料。稀土發光材料種類繁多,目前已形成四大主流產品:信息顯示用熒光粉、燈用三基色熒光粉、稀土金屬鹵化物和長余輝熒光粉,其中燈用稀土熒光燈粉用量最大,消耗稀土最多,對節能和環保的貢獻也最為突出。稀土另一項重要用途是用做陶瓷金鹵燈燈芯管的基礎材料。
中國能源報:陶瓷金鹵燈與其他照明燈有什么區別?具體的優勢體現在哪幾方面?
周明強:陶瓷金鹵燈主要依靠金屬鹵化物作為發光材料,用多晶氧化鋁陶瓷制造電弧管管殼,是一種比較先進光源,是目前國際上第三代高強度氣體電光源。
高光效(1161m/W)可以更有效地提高能源利用,降低使用成本,與同等亮度的高壓鈉燈相比,節能達53%,如在時間段內再增加調光系統,則整體節能可達60%以上。
由于使用多晶氧化鋁陶瓷管,能夠承受工作物質的高溫腐蝕,與工作物質的反應相對很小,因此整個壽命期間的性能非常穩定,并且由于工作物質的損耗大大降低,使用壽命可達3萬小時,比室外用高壓鈉燈壽命提高80%。陶瓷金鹵燈也減少了二氧化碳和二氧化硫等的排放。
中國能源報:稀土之光公司是基于何種思路創新研發“智慧路燈”的設計方案和功能應用?
周明強:把握時代發展的脈搏,讓新技術革命和城市化的趨勢結合,迫切需要尋求有效解決城市病,遵循城市發展客觀規律的綜合解決之道。
根據智慧城市低碳、節能、高效、便民的建設標尺,通過公司在多年實踐智慧化城市的多個項目中發現,路燈具有延伸到城市每一個角落的優勢,對現有城市路燈和燈桿實行升級,可以方便快捷地建立起覆蓋范圍足夠廣的信息感知網絡。
陶瓷金鹵燈作為第三代高強度氣體照明光源(HID)與高壓鈉燈和石英金鹵燈相比,節能60%以上,具有高顯色、高光效、長壽命且透霧性強等優點,是新型高效節能照明光源之一。
以此為基點,創新了一套路燈和燈桿相結合的智能化體系,我們稱之為“智慧路燈”,將陶瓷金鹵燈燈桿作為平臺,接入通信光纖、集成無線WIFI通訊發射塔、全景高清攝像頭、植入身份認證感應器、智能充電樁和植入北斗高精度差分基站,通過智能化管理給城市的有關需求群體提供無線網絡、影像的監控識別及街景、身份認證的安防識別、基于路網的智能交通基礎地圖定位、智能充電樁和北斗高精度定位等服務,為市政管理節省了投入、增加了用途。
中國能源報:近年來,霧霾等城市污染問題成為全社會關注的焦點,那么“智慧路燈”的環境監測系統和智能充電樁對此有何功效?
周明強:基于“智慧路燈”上的噪聲檢測傳感器、空氣污染檢測器、溫度傳感器、煙霧感應器等系列傳感器,可以有效監測城市環境情況,并將有關信息上傳,從而組建一個覆蓋整個城市的環境監測系統。
例如,城市居民普遍要求了解城市中的空氣污染指數,可以將監測空氣能見度、臭氧、PM2.5等傳感器安裝在智慧路燈上,從而可以提供實時準確的空氣指標數據。而沿道路周邊的橋梁、隧道、山體等處的路燈加裝各類傳感器,也能為城市的整體災害預警提供低成本、高覆蓋的解決方案。這些數據的匯總分析,將能為城市管理者提供詳盡的決策參考和快速響應。
目前,我國的新能源汽車已進入成長期,預計今年的產銷會比去年增長一倍以上,達60多萬輛,但目前仍受到充電設施的瓶頸制約。對此,可利用因智慧照明技術改造后節省出來的配電容量安裝充電樁,利用路燈所在位置建設路燈充電樁一體化設備,可在城市范圍內建設電動汽車充電網絡,既有效解決了電動汽車充電難、推廣難等問題,又節省了寶貴的土地資源,具有良好的可行性、經濟性和實用性。
此外,充電樁還能提供手機、移動電源、電腦等設備的充電服務。未來計劃可將這類路燈充電樁納入i系列的充電網絡,用戶只需輕輕點擊,即可享受方便快捷的充電服務。
中國能源報:目前城市交通節能降耗任務嚴峻,如果用綠色產品全面改造城市照明系統,節能環保技改資金投入是非常巨大的,對此您有何建議?貴公司在“智慧路燈”項目的推廣實踐中是否存在風險?如何解決?
周明強:可以采用合同能源管理機制,合同能源管理機制(EMC)是一種以節省的能源費用來支付節能項目全部成本的節能投資方式。這種節能投資方式允許用戶使用未來的節能收益為工廠和設備升級,降低目前的運行成本,提高能源的利用效率。
提供EMC方式參與道路、隧道照明節能改造,交通部門可以零投入改造全線路燈并可立即得到節能效益,只需以節約的電費分期償還改造投資費用,按比例分取節能利潤,其利潤比例分配按投入與回報實際計算,經雙方商討確認。
另以EMC的方式做節能改造,政府也可以零投入,既可享受節能減排獲得的直接經濟效益,還可實現減排碳、節省標煤的社會效益。此模式目前正在全國各地廣泛地開展,特別是全國的路燈節能改造項目,大受政府的歡迎。
主要風險有同行業競爭加劇、電費分期償能否如期到賬、資金需求能否及時跟進等。我們應對風險的措施是:第一,理性認識業內競爭,市場競爭的激烈意味著市場對陶瓷金鹵燈產品的認可,市場需求的放大對生產企業是機會;第二,做好與政府的溝通與服務,靈活利用各種政策和資源;第三,做好陶瓷金鹵燈產品宣傳以及燈桿集成平臺和智慧城市的推廣,相信國內有眼光的投資者都會聞風而動的。
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