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摘要:论述了绿色照明的涵义、内容和绿色照明与保护环境的关系;说明了中国绿色照明工程的概况、宗旨、框架计划和综合效益;分析了实施中国绿色照明工程所产生的经济、环境和社会效益及其现实和深远意义。
关键词:绿色照明
保护环境 宗旨 框架计划 综合效益 意义
自1992年以来,美国、英国、法国、日本等主要发达国家和荷兰、丹麦等部分发展中国家先后制定了“绿色照明工程”计划,实施后取得了明显的效果。照明的质量和水平已成为衡量社会现代化程度的一个重要标志,成为人类社会可持续发展的一项重要措施。因此,受到各国政府和联合国等国际组织机构的普遍关注。
1绿色照明的由来及涵义
美国照明用电量居世界之首,因而它在照明节电上的行动也最早。1991年美国环境保护署(EPA)发起组织了“绿色照明”活动,随后于1992年率先提出“绿色照明工程”)Green
Lighting Engineering)计划,经组织实施取得了很好的效果,后来国际上把采用节约电能、保护环境的照明系统形象的称为“绿色照明”。
绿色照明的具体内容是:采用高效少污染光源,高效照明灯具和光电自动控制设备等高新技术产品,提高照明质量,提高工作效率和能源有效利用水平,达到照明节能、减少照明费用,减少火电工程建设,减少发电燃煤排放的污染物,进而达到保护人类生存环境的目的。绿色是大自然的本色,绿色是不污染环境的象征与标志,所以把节能照明形象的称为“绿色照明”。
2 绿色照明保护环境
电能是现代社会使用最广泛、最方便的能源。电能在为我们创造舒适、方便的生活和工作环境的同时,也给构们的环境带来了严重的污染。电能是由一次能源转化而来的二次能源。电力生产要燃用化石燃料——煤、石油和天然气等。火力发电厂烯用的代石燃料(特别是煤)排放的二氧化物(CO2)、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX)和粉尘悬浮物是温室气体和大气污染物的主要来源。大气中的SO2、NOX遇水转化成硫酸和硝酸,他们随雨、雪、雾降到地面称为酸雨。SO2、NOX和酸雨加快材料腐蚀,损坏植物、土壤和水生物。人体长期暴露在一定浓度的SO2、NOX的空气中,会产生呼吸道疾病。CO2在空气中的不断积累,吸收地面放出的红外辐射,形成大气的“温室效应”,会导致地球变暖。全球气候变暖,会使冰山融化和海水热膨胀,导致海平面上升,改变生态系统,影响农业生产,破坏生态平衡,对人类社会构成潜在的威胁。照明节约用电,相对而言可使火电厂少发电,少燃煤,水排放SO2、CO2等有害气体和粉尘,进而保护了人类懒以生存的地球环境。
3中国绿色照明工程
绿色照明作为节约能源、保护环境的有效措施受到我国政府的高度重视,并决定由国家经贸委组织实施“中国绿色照明工程”
3.1中国绿色照明工程的概况
为做好工程项目的组织、协调和实施工作,由国家经贸委会同国家计委、国家科委、电力部、电子部、建设部、农业部和轻工总会等部门组成协调领导小组,并由中国节能协会、中国照明电器学会和中国照明学会等单位组成专家组,负责中国绿色照明工程的筹划工作。经过两年的积极筹备,1996年5月国家经贸委发文通知各省、市、自治区,宣布成立“中国绿色照明工程领导小组,同年9月印发了“中国绿色照明工程实施方案”。为加快绿色照明工程的实施,国家经贸委、国家计委等部门于96年10月联合举办了
’96全国节能宣传周,并在新闻发布会上宣布“中国绿色照明工程”全面启动。与此同时,“中国绿色照明工程北京展示中心”也隆重开幕。
3.2中国绿色照明工程的宗旨
“中国绿色照明工程”是国家经贸委等部门在“九五”期间组织实施的大型节能重点工程,旨在我国发展和推广高效照明器具,逐步替代传统的低效照明电光源,节约照明用电,建立优质高效、经济舒适、安全可靠、改善人民生活质量、提高工作效率、有益人民身心健康的照明环境,以满足社会和人民群众日益增长的对照明质量、照明环境和减少环境污染的需要。
3.3中国绿色照明工程的框架计划
3.3.1节约电力。
在全社会大力推广普及高效照明器具,“九五”期间推广应用紧凑型荧光灯和36w细管荧光灯3亿只及其他高效照明产品,可形成照明年节电220亿kw.h的能力,可削减电网高峰负荷720万kw。
3.3.2减少环境污染。
以首端电站节电268亿kw.h计算,到2000年可减少CO2排放740万t,减少SO2排放20万t
。
3.3.3逐步建立起节电照明器具的市场推广体系,使照明节电纳入正常的市场运行轨道。
3.3.4大力提高节电照明器具的产品质量,完善质量标准和质量认证体系。
3.4中国绿色照明工程的综合效益
照明节电具有良好的经济效益和社会效益。节约千瓦发电容量的投资只有新建电厂千瓦容量造价的15%~50%;用户单位节电平均成本只相当于经端电价的1/3左右,节电投资回收期平均不到1年。据测算,“九五”期间实施“中国绿色照明工程”,可减少电力建设投资490~630亿元,扣除节电投入,实际可减少社会支出300~400亿元。
3.5中国绿色照明工程的实施方案
实施“中国绿色照明工程”,既要加强政府的宏观调控作用,完善有关标准、法规和政策,又要充分发挥市场调节的基础作用,引导鼓励全社会和全民积极参与绿色照明活动。主要做法是:在协调领导小组统一领导下,从国情出发,遵循能源、经济与环境协调发展的原则,采取法律、经济、行政、技术等手段,通过政策导向、规范市场、重点扶植、典型示范、宣传展示、教育培训、科学普及、推广应用和国际合作等逐步实施。
3.6实施中国绿色照明工程的意义
绿色照明工程是一项集照明节能、保护环境、提高照明质量和发展照明电器工业于一体的跨世纪工程。如果中国绿色照明工程能够得以顺利实施,一方面能够节约20%左右的照明用电量,提高照明质量和电网效率;另一方面可减少污染物的排放,保护生态环境,其结果无论是经济效益、社会效益还是环境效益都是相当可观的。如果到2000年能实现电站节电268亿kw.h,可削减电网高峰负荷720万kw,相当于当建一座装机容量为978万kw的发电厂,可节省电力建设资金490~630亿元;每年节省标准煤约1072万t;减少SO2排放量20万t;减少CO2排放量740万t;减少大量粉尘和灰渣的排放。由此可见,实施中国绿色照明工程无论对节约能源还是保护环境都具有重大的现实意义和深远意义。可谓:绿色照明,节约电能,保护环境,造福子孙,功在当代,利在千秋!
参考文献:
1 国家经济贸易委员会。“中国绿色照明工程”实施方案。照明工程学报,1996;4:1
2 邵左平。绿色照明工程。电力建设。1997;9:17
浅谈绿色照明工程(二)
电力工业部东北电力设计院
李雅芹 付 红 邵左平
摘要 从绿色照明节约电能、削峰填谷和保护环境;从照明用电量的急剧增长和照明行业亟待解决的问题;从良好的宏观环境、坚实的硬件基础和明显的经济与社会效益等方面论证了中国绿色照明工程的必要性、紧迫性和可行性。
关键词 必要性
紧迫性 可行性
1 中国绿色照明工程的必要性
1.1 绿色照明 节约电能
我国电力工业发展速度很快,到1997年底全国发电装机容量已达2.5423亿kw,发电量
已超过11342亿kw·h,已成为仅次于美国的发电大国。但是电力供应不足和电网效率低的状况依然比较严峻。据有关部门测算,1997年我国照明用电接近1180亿kw·h,也就是说全国大约有2000万kw发电机组全年的发电量用于照明。推行终端节电技术节约电能,是改善电力供需矛盾的重要途径。我国照明用电在终端用电中仅次于电动机占第2位,而且以低效照明为主,所以照明节电的潜力很大,是节电的“富矿”,应优先开发利用。据中国绿色办公室测算,推广使用紧凑型荧光灯和36W荧光灯3亿只及其他高效照明器件,可实现终端照明节电220亿kw·h,相当少建一座装机容量为978万kw的发电厂,可节省电力建设资金490~630亿元。
1.2绿色照明 削峰填谷
考虑到照明用电的短时性,每天照明时间平均按5h计算,全国照明高峰负荷将达到6500万kw。由于照明用电多集中在晚间,因而造成电网晚高峰缺电。以1995年为例,各主要电网缺电情况如下:华东电网最负荷达2483万kw,最大峰谷差770万kw,平均峰谷差635万kw以上,高峰时缺电60万kw左右,上半年累计拉负荷达1000万kw,华北电网最高负荷为2276万kw,平均峰谷差在480万kw以上,高峰时缺电40万kw,上半年累计拉闸限电1000万kw左右;华中电网最高负荷为1579万kw,平均峰谷差360万kw左右;东北电网最高负荷为1966万kw,平均峰谷差560万kw左右。我国电网备用容量较小,峰谷差较大,电网削峰填谷的任务已不堪重负,急需利用终端节电技术改善电网负荷方式。照明用电约占总发电量的10%左右,是终端节电的主要对象之一。照明用电大都属于峰时用电,因此,照明节电具有节约电量与缓和高峰缺电的双重作用。实施中国绿色照明工程,到2000年实现照明节电220亿kw·h,可削减电网高峰负荷720万kw,相当于电网增加了978万kw的备用容量,也就是增强了电网削峰填谷的能力。
1. 3绿色照明 保护环境
我国电能的80%(据“中国电力”统计的1997年发电量)是由火力发电厂提供的,因此电力生产所使用的能源的四分之三是煤炭,特别是现阶段和今后相当长的一段时间内,电力生产还将以燃煤火电厂为主。根据国家有关部门统计,我国3000个污染大户中,电力行业占45%,1993年火电厂排放的S02
高达530万t,约占工业总排放量的40%。因此,减少燃煤发电对环境的污染已成为人们关注的焦点。实施中国绿色照明工程,到2000年可实现电站节电268亿kw·h,可节省标准煤1072万t,可减少S02
排放量20万t,减少CO2排放量740万t。显而易见,绿色照明是减少污染、保护环境的最有效和最经济的措施。
2 中国绿色照明工程的紧迫性
2.1控制照明用电的急剧增长
随着改革开放、经济的发展和城乡人民物质文化生活水平的提高,全国照明用电量增长很快。据统计,1995年全国照明用电量已达1000亿kw·h,提前5年达到了十年规划纲要制定的目标。根据有关专家预测,到2000年全国照明用电量将达到1400亿kw·h。这是一个十分可观的数字,它比东北地区1995年全年的发电量(1216.7亿kw·h)还多,几乎要耗掉2个长江三峡水电站(建成后年发电量为847亿kw·h)一年的发电量。为此,必须尽快采取措施,在保证照明质量的前提前控制照明用电的增长,而实施中国绿色照明工程就是最有效的措施。
2.2照明行业亟待解决的问题
我国照明科学技术起步较晚,照明技术水平相对落后。当前突出的问题是:照明设计不够合理,以低效照明为主,高效节能照明产品应用的少,生产工艺落后,产品质量不稳定;照明电器行业产品结构不合理,主导产品与配套产品协调发展的程度差,影响照明电器产品整体水平的提高;生产企业规模普遍偏少,机械化、自动化水平不高,不能适应产业化发展的要求;照明电器产品的标准、法规和相关政策不完善,使生产和使用单位无章可循;各类用户没有照明用电标准限额,因而对照明节电重视不够,管理不严,维护不善,照明用电浪费严重。另外,照明灯具市场比较混乱,假冒伪劣产品对市场的冲击很大,严重影响了节能照明产品的声誉和推广应用。这些问题都将在实施绿色照明工程中深入研究和协调解决。这些问题的解决,一方面能够控制照明用电的急剧增长,另一方面将促进照明电器工业的发展。
3 中国绿色照明工程的可行性
3.1良好的宏观环境
我国提出的在效率和节约基础上的资源配置方式,能够实现经济、环境和社会的可持续发展,节能节电已成为社会共识,这就为制定和实施“中国绿色照明工程”计划创造了良好的宏观环境。
3.2坚实的硬件基础
改革开放以来,我国照明工业通过引进、开发和技术改造,产品质量和生产能力有了很大的提高,初步形成了高效照明器具产业规模并成为照明器具的生产大国。目前,照明器具生产企业有1000多家,电光源产品有60多个门类3500多个品种规格;灯具产品有30多个门类5000多个品种规格。1994年我国电光源的产量已达40亿只。其中:白炽灯24亿只;荧光灯2.2亿只;紧凑型荧光灯8000万只(占世界产量1/3以上,其中80%出口);灯具12亿台(件);高压钠灯和金属卤化物灯的质量基本达到了世界先进水平。这一切为中国绿色照明工程的实施打下了坚实的基础。
3.3明显的经济与社会效益
照明节电具有良好的经济效益和社会效益。节约4瓦发电容量的投资只有新建电厂千瓦容量造价的15%~50%;用户单位节电平均成本只相当于终端电价的1/3左右,节电投资回收期平均不到一年。“九五”期间实施中国绿色照明工程,可减少电力建设投资490~630亿元,扣除节电投入,实际可减少社会支出300~400亿元。
参考文献
1 邵左平.绿色照明工程综述.中国电力.1998;
2 国家经济贸易委员会.中国绿色照明工程实施方案.照明工程学报.1996;
浅谈绿色照明工程(三)
付
红 李雅芹 邵左平
摘要 绿色照明的核心是照明节能。照明节能是一项复杂的系统工程。照明节能可取得显著的经济、环境和社会效益。照明节能的措施和方法有:优先选用高效节能电光源及其附件;选用效率高的灯具;便于节电的控制方式;照明设计要符合节能效益比的要求。
关键词 绿色照明
节能措施 硬件 软件 光源 灯具 镇流器 控制方式
节能效益比
绿色照明的核心是照明节能。照明节能是一项复杂的系统工程,它一方面需要国家制定有关的节能标准、法规和措施,另一方面要有先进的节能技术。就节能技术而言,包括硬件和软件两部分内容。硬件是指照明电器产品的技术性能,软件是指照明设计技术。笔者就从这两个方面谈谈照明节能的措施和方法。
1 优先选用高效节能电光源
选用发光效率高、寿命长的电光源是照明节能的有效方法之一。
1.1优先选用高压钠灯和金属卤化物灯
高强气体放电灯(HID)中有高压汞灯、高压钠灯、镝灯和金属卤化物灯等。各光源的光度与色度参数差别较大(见表1)。从表中看出,高压钠灯光效最高,寿命最长。高压钠灯的另一个特点是光色黄红诱虫少,分辨率高,透雾性强。因此高压钠灯是光色和显色性要求不高的道路、广场、、矿山、货场、煤场和港口码头等露天场所照明的首选光源,也是节能效果最好、最经济实惠的光源。金属卤化物灯是第3代光源中的佼佼者,除光效高、寿命长、光色好外,显色指数也较高,综合指标十分优越,是光色和显色指数要求较高的纺织车间、印染车间、仪表装配车间、汽轮发电机车间和体育场馆首选光源。
高压汞灯光效较低,寿命较短,并且在制造过程中和使用破损后有汞和某些稀土元素泄漏造成环境污染,建议今后少用或不用。镝灯除有彩色电视实况转播要求的体育场馆使用外,一般场所很少使用。
钠灯、钠铊铟灯等寿命短,除特殊场所使用外,一般场所不宜选用。
1. 2优先选用36W细管荧光灯
Ф26mm(即T8管径)细管荧光灯是国际上公认的标准管型。生产细管荧光灯,不但节省玻璃和荧光粉等材料(节约材料也是节电节能的一种方式),降低灯管造价,而且光电参数提高显著。36W细管荧光灯与Ф38mm(即T12管径)粗管40W荧光灯相比,不但光效高,而且寿命长。各代荧光灯的光电参数详见表2。建议照明电器行业有关部门,尽快采取措施,增加36W细管荧光灯的产量,以满足实施“中国绿色照明工程”的需要。如果到2000年能生产3亿只36W细管荧光灯投放市场代替40W荧光灯,其节电量(减少照明负荷安装功率)相当可观。节电量计算公式:
(40-36)×3×108×10-6=1200(MW)
仅此一项节能措施,就可节省电力1200MW,国家就可以少建一座铁岭发电厂(装机容量为1200MW),节省火电工程建设资金约60亿元,每年节省标准煤约264万吨,少排放CO2等废气物655万吨。
1.3推广使用PAR卤钨灯
PAR卤钨灯是国际上近年来推出的新品。由于它采用厚玻璃抛物面反射器和经过特殊设计的光学透镜,使发出的光通分布合理,光效有所提高,比同等功率的白炽灯节电40%,寿命为白炽灯的2.5倍,显色指数高达100。目前,我国已能生产电压为220V、220/12V的两种电压的卤钨灯。PAR卤钨灯是高档商品(金银珠宝、钟表眼镜、工艺美术品)柜台、艺术品展览、文化娱乐等要求泛光或聚光场所的最理想(代替白炽灯)光源。
1.4 用紧凑型荧光灯代替白炽灯
紧凑型荧光灯又称单端荧光灯,简称节能灯。节能灯的结构型式较多,有H、U、π、Ω、2H、2U、2π和3H、3U、3π型等。节能灯光色好,显色性强;光效高是白炽灯的5—7倍;寿命长是白炽灯的5倍。各节能灯相当于白炽灯的功率见表3。节能灯的镇流方式为电子式并与灯管组成一体,螺旋式灯头与白炽灯一样,所以使用也非常方便,是每个家庭、商场商店、宾馆饭店等场所较为理想的光源。但是,由于种种原因节能灯的价格比白炽灯贵得多,所以还没有被广大消费者所接受。如果作一下经济比较,节能灯的优势就会显示出来。从表4看出:在5000小时内,一个11W的节能灯比一个75W的白炽灯节电320kw·h,节省电费128元。经计算知道,当白炽灯点燃1867小时(一年左右),其它费56元已抵消11W节能灯的初投资和点燃5000小时的全部电费。显而易见,使用节能灯既省电又省钱。可以预料:节能灯一定能以最低的电能消耗、最少的电费支出受到用户的青睐;用不了多长时间,节能灯便会进入每个用户,取代白炽灯而占领市场。
如果在全国范围内推广使用节能灯,将会取得十分可观的节电效果。据1994年统计,全国已有家庭2.76亿户,其中农村2亿户,城市0.76亿户。假设到2000年城市每户和农村55%的家庭有1只11W的节能灯代替75W的白炽灯,节电总功率为:
(75-11)×(0.76+2×0.55)×108×10-6=11904(MW)
仅推广使用节能灯一项节能措施,节省的电力相当于10个铁岭发电厂,可节省电力建设资金约600亿元,可减少SO2排放24万t,可减少CO2排放900万t(如此显著的环保效果,却没花环保部门一分钱)。由此看来,照明节能所产生的经济和环境效益相当可观。
2建议淘汰白炽灯
白炽灯是热辐射光源,不到5%的电能用来发光,即其余95%的电能都转化为热能浪
费掉,因而光效很低(10~20Lm/w)、寿命很短(1000h)。所以除特殊(防止电磁干扰、信号指示、经常开闭灯、光源频闪而影响视觉效果等)场所使用外,一般场所要限制使用。白炽灯作为第一代光源已为人类光明作出了不可磨灭的贡献,然而由于新光源的不断出现,它被高效节能新光源所替代并逐步淘汰是必要的发展趋势。
3用电子镇流器代替电感镇流器
3.1电感镇流器是耗能产品
荧光灯的主要附件电感镇流器是耗能产品,其耗电量是灯管额定功率的20%(质量
不好的镇流器将达到30%)左右。1995年我国生产的40W荧光灯已达2.5亿只,假定在使用中有2亿(实际不止2亿)只配用电感镇流器,耗电总功率为:
40×0.2×2×108×10-6=1600(MW)
仅电感镇流器耗能一项,国家就要交建一座哈尔滨第3发电厂(装机容量1600MW),因此,逐步淘汰电感镇流器势在必行。
3.2 电子镇流器是节能产品
电子镇流器是科技工作者探讨几十年,到目前为止研究成功的、可以代替电感镇流器的最佳产品。其主要优点是:高效节能;功率因数达0.9以上;启动速度快;无噪音;无频闪等。如果到2000年能推广使用电子镇流器(每个耗电2~3W)3亿只(与40W荧光灯配套),代替电感镇流器,节电总功率为:
(40×0.2-3)×108×10-6=1500(MW)
仅采用电子镇流器一项节能措施,国家就可以少建一座哈尔滨第3发电厂。上述一反一正的例子说明,用电子镇流器代替电感镇流器已刻不容缓。
3.3 电子镇流器的质量问题
在此之前,电子镇流器曾因寿命短、可靠性差给广大用户留下了很坏的印象,甚至影响至今。但是,现在已有不少单位能够生产多种功率因数高、谐波含量低、异常状态保护功能齐全、性能可靠的电子镇流器。所谓异常状态保护系指荧光灯开路、不正常启动以及电网异常时镇流器能自我保护而退出工作;当荧光灯或电网恢复正常时荧光灯仍能正常启动和工作。可见当前的电子镇流器已今非昔比、效率高、质量好,广大用户可以放心地选用。值得注意的是:当前照明灯具市场比较混乱,低质、低价、假冒、伪劣产品对市场的冲击很大,真伪难分,严重影响了节能照明产品的声誉和推广应用。在此提醒广大消费者:今后无论是购买还是设计选型,都要选择带有“绿色照明”标志的品牌。
4 照明设计节能
设计选择了光源、灯具和附件,设计决定了照度、照明方式和开关设置。因此,照明
设计的优劣对照明节能起着决定的作用。
4.1 选择效率高的灯具
4.1.1
优先选用配光合理、效率高和保持率高的灯具
4.1.2
在保证照明质量的前提下,优先选用开启式灯具,少采用带有格栅、保护罩的灯具。
4.1.3 所选灯具的效率不宜低于下列数值:
开启式灯具的效率不宜低于70%;带有灯罩的灯具效率不宜低于55%;带有格栅灯具的效率不宜低于50%。
4.2 开关的设置要便于节电
4.2.1开关的数量和位置要适当,以便根据需要开灯或关灯
4.2.2
近窗的照明器要单设开关,以便当自然光的照度足够时关灯。
4.2.3
在条件允许时尽量选用电子控制门锁、红外开关、定时钟和光电开关等。
4.3 道路照明要实现自动控制
路灯常明时有发生,造成很大的电能浪费。城市和工厂的道路照明,要采用光电开关、定时钟或微机实现照明系统的自动控制,达到节省电能、节省人力的目的。
4.4 照明设计要符合节能要求
工业企业建筑照明的设计是否符合节能的要求,要用节能效益比(ER)衡量,其计算公式为:
ER=e1/e2
式中 e1——目标效能值,w/(m2·100Lx)
e2——实际效能值,w/(m2·100Lx)
当ER>=1时,照明设计满足节能的要求;ER﹤1时,照明设计不符合节能的要求。
5 结束语
综上所述,照明节能不单是节能,可产生明显的经济、环境和社会效益。因此,照明节能是促进国民经济增长方式转变、电力工业可持续发展的一个切实可行、十分有效的途径。然而,照明节能是沧海一粟,微不足道,未必引起社会和广大群众的重视。因此,切莫“勿以善小而不为”。让我们大家“从我做起,从现在做起”,为我们自己,也为我们的子孙后代创造“绿色”而光明的未来。
参考文献
1 邵左平.绿色照明工程综述.中国电力.1998;9:52
2 邵左平.绿色照明工程.电力建设.1997;9:18~20
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