城市建設(shè)的飛速發(fā)展，伴隨而來的是能耗的大幅度提高。道路照明是電力的大用戶，如何在滿足城市道路照明要求，實現(xiàn)交通安全及交通通暢的前提下，實現(xiàn)科學(xué)、合理地節(jié)電已成為當(dāng)前城市實現(xiàn)綠色發(fā)展的一大重要課題。
當(dāng)下，一提起照明行業(yè)的節(jié)能減排，大多數(shù)人會聯(lián)想到LED產(chǎn)業(yè)。不過，在我國廣東和福建，還有這么一群人，他們則另辟蹊徑。
“照明新光源”“中國人擁有技術(shù)自主權(quán)”“擁有最多專利權(quán)”“光譜最接近太陽光”“同等功率下光效更高”“顯色指數(shù)達(dá)70以上”“節(jié)能率高達(dá)55%”“使用壽命達(dá)8年”……這都來自中國創(chuàng)造的“大功率氙氣燈”照明新光源最新權(quán)威檢測結(jié)論。
創(chuàng)新突破敢為先
在我國，道路(含城市道路和高速公路、隧道)、工廠、碼頭、機(jī)場等場所采用的照明大多都以老式高壓鈉燈為主，因歷史發(fā)展原因，這種傳統(tǒng)照明光源存在著能耗大、光效低、有效壽命短等諸多弊端。
隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，緩解能源危機(jī)和減少溫室氣體排放，控制霧霾天氣已成為我國急需解決的環(huán)保問題。為此，國家力推“節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟(jì)”政策。黨的十八屆五中全會上，習(xí)近平主席提出“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”五大發(fā)展理念，其中，綠色發(fā)展的理念不僅關(guān)系我國發(fā)展全局，也成為“十三五”乃至更長時期內(nèi)我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的基本理念。
據(jù)統(tǒng)計，我國照明用電約占全社會用電量的12%，且能源浪費嚴(yán)重，照明節(jié)能不僅是迫切需要解決的問題，更是全社會廣泛存在的問題。
根據(jù)中國市政工程協(xié)會城市照明專業(yè)委員會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截至2015年，全國1065個城市現(xiàn)有路燈3000余萬盞，而耗電大、亮度低的傳統(tǒng)高壓鈉燈占據(jù)了較高比例的保有量，這些都成為市政管理者不容忽視的問題。
“當(dāng)初我們選擇采用氙氣路燈時，還是有一些顧慮的。”作為氙氣路燈改造示范項目“第一個吃螃蟹”的人，福建省漳平市路燈管理所所長鄧建春回憶，“氙氣燈”在2011年對當(dāng)?shù)厥姓䜩碚f還是一個相當(dāng)陌生的名詞。因此，當(dāng)時為了防止產(chǎn)品有質(zhì)量問題，他們請來了當(dāng)?shù)丶夹g(shù)監(jiān)督局的人員，對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行了檢測，結(jié)果顯示質(zhì)量良好。
2011年之前，福建省漳平城區(qū)原有的3000多盞路燈基本都是傳統(tǒng)高壓鈉燈，面臨亮度不高、耗電量大且已老化需淘汰的難題。當(dāng)?shù)厥姓?fù)責(zé)人算了一筆賬，如果全改造成LED路燈至少要1000萬元，還不包括高額的電費，這對當(dāng)時財政預(yù)算著實是一筆不小的開支。
而就在這一年，漳平市政府負(fù)責(zé)人在一次項目成果交易會活動上，偶遇了漳平昌勝節(jié)能光電科技有限公司(以下簡稱昌勝節(jié)能)，當(dāng)時，其作為國內(nèi)少有投產(chǎn)大功率節(jié)能氙氣燈項目的光源創(chuàng)新科技公司，投產(chǎn)的大功率節(jié)能氙氣燈工程正全面上馬。更“誘人”的是，昌勝節(jié)能主動提出可以免費為漳平市更換一條路的路燈作為實驗，如經(jīng)雙方實地測量且由權(quán)威部門檢驗確實能達(dá)到后者所說的照明和節(jié)能效果，則在整個城區(qū)以“合同能源管理”模式全面實施路燈改造，這給當(dāng)?shù)厥姓韵铝艘活w定心丸。
2011年8月，昌勝節(jié)能在漳平市區(qū)江濱路的路燈改造工程正式開工，累計共改造路燈110盞，用120W大功率氙氣燈替換原有的250W高壓鈉燈。改造后，不僅亮度增加一倍以上，而且每天用電由之前的319.19千瓦時減少為131.67千瓦時，每天節(jié)電187.52千瓦時，節(jié)電率高達(dá)58.749%，給了漳平市更大的信心。
由于改造效果良好，2011年底，漳平市政府與昌勝節(jié)能簽訂《漳平市城市路燈能源管理合同》，由昌勝節(jié)能負(fù)責(zé)出資更換市區(qū)全部3018盞鈉燈，并負(fù)責(zé)合同期內(nèi)的日常維護(hù)，合同期滿后路燈歸漳平市所有。作為回報，漳平將合同期內(nèi)節(jié)省下來的電費付給昌勝節(jié)能。
“如今，這些路燈我們已經(jīng)用了將近5年，節(jié)能效果還是不錯的，路燈的壽命也很長。這不僅大大減輕了財政壓力，而且提高了城市路燈照明的整體水平。”鄧建春說。
這被稱為“道路照明免費午餐”的驚喜在繼續(xù)上演，河北省保定市徐水縣成為昌勝節(jié)能第二個“零投入，零風(fēng)險，共收益”、為市政道路提供更多優(yōu)質(zhì)光源的示范合作單位。
據(jù)報道資料了解，2013年一個夏天的晚上，徐水縣鎮(zhèn)中廣場的路燈照常亮了起來。不過，這次亮起的燈光不再昏黃。為了呼應(yīng)國家關(guān)于節(jié)能減排的號召，提高群眾生活質(zhì)量，當(dāng)年5月，徐水縣將全縣2463盞高壓鈉燈以“合同能源管理”的模式替換成了節(jié)能環(huán)保且亮度更強(qiáng)的氙氣路燈。
“我們將全縣原來燈光昏暗老舊、面臨淘汰的傳統(tǒng)高壓鈉路燈一次性全部更換成了大功率節(jié)能氙氣路燈，但是縣政府沒有花一分錢。”徐水縣住建局路燈管理處的一名管理人員說。
和漳平市合作時一樣，當(dāng)時，國家仍在大力推行“合同能源管理模式”。該模式是一種新型市場化節(jié)能機(jī)制，其實質(zhì)就是以減少的能源費用支付節(jié)能項目的全部成本。這一模式成為昌勝節(jié)能推廣產(chǎn)品的得力助手。
很快，昌勝節(jié)能與徐水縣政府簽訂了能源管理合同，向縣政府免費提供路燈及其配套設(shè)施連同養(yǎng)護(hù)費用，而縣政府將合同期內(nèi)相比于原來節(jié)省的電費用以支付路燈的費用。
據(jù)徐水縣財政部門統(tǒng)計，以徐水縣2013年5月用電量為基準(zhǔn)，按照每天照明10小時計算，氙氣路燈的年耗電量為152.845萬度，僅為原高壓鈉路燈年耗電量的42%。這相當(dāng)于每年全縣能夠節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤炭679.6噸，實現(xiàn)碳減排指標(biāo)2231.6噸。
徐水縣政府負(fù)責(zé)人表示，這項路燈改造，不僅大大減輕了政府財政壓力，而且全面提高了城市路燈照明的整體水平，還大幅度降低了碳排放，可謂一舉多得。
“更換后的大功率氙氣路燈不僅省錢省電，亮度相比原高壓鈉燈更強(qiáng)，壽命也長得多。”該負(fù)責(zé)人補(bǔ)充說。
采訪中，昌勝節(jié)能光電科技有限公司技術(shù)人員介紹，當(dāng)時這個項目改造之后，路面亮度比原有高壓鈉燈增加了一倍。
為此，2013年8月6日人民網(wǎng)專題報道提到：“……一盞盞明亮的路燈不僅讓縣政府的節(jié)能減排工作有了明顯突破，更讓群眾的幸福指數(shù)節(jié)節(jié)上升……”文中提到：這一舉措，不僅呼應(yīng)國家關(guān)于節(jié)能減排的號召，更有力提高了群眾的生活質(zhì)量。
另辟蹊徑做節(jié)能
這些成功大規(guī)模替換高壓鈉燈的示范案例，都得益于昌勝節(jié)能的自主創(chuàng)新技術(shù)——“大功率氙氣燈”技術(shù)，對于目前的城市路燈節(jié)能改造，多是以LED路燈替代現(xiàn)有的高壓鈉燈，那“大功率氙氣燈”創(chuàng)新技術(shù)都有哪些獨特的優(yōu)勢?在LED發(fā)展熱火朝天之時，昌盛節(jié)能為什么在有更多把握行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢機(jī)會的時候，卻選擇了另一條技術(shù)研發(fā)道路?
面對記者的疑問，廣東省專家?guī)鞂＜摇⒎鹕绞须娖餍袠I(yè)協(xié)會副會長，昌勝節(jié)能技術(shù)專家寧勤勝，一位做了十幾年照明光源技術(shù)研發(fā)的“行業(yè)創(chuàng)新領(lǐng)路人”給出了這樣的回應(yīng)：“我們一直在這個行業(yè)摸爬滾打，對目前的城市路燈節(jié)能改造實際調(diào)查后認(rèn)為，以LED路燈替代現(xiàn)有的高壓鈉燈的效果及照明效果并不是最理想的。”
寧勤勝表示原因主要在于：第一，目前的城市路燈中大部分還是高壓鈉燈，而高壓鈉燈的燈具完好率都在95%以上，如果用LED替換的話，燈具要重新更換，這就造成了嚴(yán)重的資源浪費，每個燈具重達(dá)十幾公斤，全國這樣的替換要浪費不少電解鋁，耗掉不少電能;第二，LED目前最大的問題在于藍(lán)光效應(yīng)，藍(lán)光對眼睛和虹膜會造成不可逆的傷害，特別是對少年兒童;第三，因自身光譜的原因，LED目前的射程不夠遠(yuǎn)，雨霧及霧霾天穿透力不夠，道路行車安全有隱患。
“所以如果用LED路燈替換，雖然在使用上能夠節(jié)能，但是如果考慮到生產(chǎn)及替換后的回收，從碳足跡的角度，它的節(jié)能減排效果并不能真正體現(xiàn)，反而會造成整個城市更換，馬上碳排放增加的情況。”寧勤勝說。
除此之外，產(chǎn)業(yè)安全也是寧勤勝等昌勝新一代照明研究人員關(guān)注的問題。目前LED產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)都在歐美及日本等境外財團(tuán)手里，國內(nèi)的LED產(chǎn)業(yè)大部分都是中下游的封裝。“這就對國家的產(chǎn)業(yè)安全帶來一定隱患。”寧勤勝加重了語氣。于是，寧勤勝等人開始思考：有沒有一種產(chǎn)品或技術(shù)，能夠改變這樣的狀況?這或許就是長期致力于做節(jié)能工作的寧勤勝選擇做氙氣燈新光源探索研發(fā)的初衷。
“現(xiàn)在的中國，已經(jīng)不是解決溫飽的階段，提高品質(zhì)、優(yōu)化環(huán)境已經(jīng)顯得非常重要。但是，與歐美國家相比，國內(nèi)對照明的質(zhì)量并不是特別重視。我們做節(jié)能燈，最終的目的是為了讓人類更健康。因此，節(jié)能工作不能僅僅為了節(jié)省耗能，如果節(jié)能后不舒適或者傷害到健康，無論節(jié)了多少能，都沒有意義。我們不能把過程當(dāng)成目的，這一點我們做得會更好。”寧勤勝面帶笑容地說。
就氙氣燈顯示出的一些優(yōu)勢，寧勤勝補(bǔ)充介紹道：氙氣燈的光譜是目前已知的最接近太陽光的光譜，用于照明領(lǐng)域，顯色性、舒適性最好。同時，在同等功率下比LED光效更高，顯色指數(shù)達(dá)70以上，因為是全光譜，所以穿透力強(qiáng)，適合雨霧天及霧霾天。
寧勤勝透露，就在昌勝節(jié)能成立之初，國內(nèi)剛剛興起汽車氙氣燈，技術(shù)方面依靠國外引進(jìn)，短短一年時間，國內(nèi)就打起了價格戰(zhàn)。
對此，一個想法督促寧勤勝轉(zhuǎn)變研發(fā)方向：小企業(yè)要想成長，就必須要進(jìn)行差異化競爭，雖然冒險，卻更容易獲得生存和發(fā)展的空間。他表示，因為氙氣燈更適用于節(jié)能減排，故將目光聚焦到當(dāng)時國際尚處空白的大功率氙氣燈上，并著手開展自主研發(fā)。
如今，在寧勤勝的帶領(lǐng)之下，昌勝節(jié)能擁有了國內(nèi)大功率氙氣照明光源領(lǐng)域多項發(fā)明專利技術(shù)，2013年寧勤勝牽頭的“高亮節(jié)能型道路照明用氙氣燈的研制”項目相繼榮獲廣東省、市和區(qū)多項科技獎、專利獎等。
節(jié)能照明領(lǐng)航者
從無到有的創(chuàng)造總是最艱難的。“這個過程中，我們遇到的困難重重，當(dāng)時，國內(nèi)還沒有大功率氙氣燈，一切都是從零開始，連制造的設(shè)備也需要我們?nèi)ピO(shè)計開發(fā)研制。”寧勤勝回憶。
據(jù)記者調(diào)查，氙氣燈實際上是一種高壓氣體放電燈，其工作原理是在抗紫外線水晶石英玻璃管內(nèi)，以氙氣與碘化物等惰性氣體填充，然后經(jīng)過安定器，將市電經(jīng)變頻轉(zhuǎn)換瞬間增壓至23000伏左右的脈沖振蕩電能，經(jīng)過高壓振蕩激發(fā)石英管內(nèi)的氙氣電子游離在兩電極之間產(chǎn)生跳電弧光完成點亮過程，接著提供能自適應(yīng)燈管管壓的脈寬周期為2.38毫秒的方波電壓維持氙氣燈管正常發(fā)光。
最早，氙氣燈被用于航空運輸，時至今日，市面上大多數(shù)氙氣燈都被用于汽車用照明、摩托照明等小功率照明。在汽車燈領(lǐng)域，氙氣燈是用包裹在石英管內(nèi)的高壓氙氣替代傳統(tǒng)的鎢絲，提供更高色溫、更聚集的照明。
但這樣的優(yōu)勢讓寧勤勝和昌勝團(tuán)隊看到了大功率氙氣燈超越普通路燈，甚至超越LED燈的可能。不過，戶外照明用的氙氣燈功率大，啟動電壓高，對光源、啟動器和鎮(zhèn)流器都提出了更高的要求。好在寧勤勝在國內(nèi)做了十幾年的技術(shù)研發(fā)工作，在儲備技術(shù)經(jīng)驗的同時，也遇到了不少各專業(yè)領(lǐng)域的人才資源。“有了資源，我們就能夠建立比較綜合的科研團(tuán)隊，就有了去嘗試的膽量和冒險的創(chuàng)新精神。”寧勤勝說。
如今，他們研制出的大功率氙氣燈，不僅可用于戶外及市政道路照明，同樣適用于工礦企業(yè)照明、隧道照明、商業(yè)照明、大型體育館照明、機(jī)場照明等場所。
在戴榮祥看來，全球包括我國城市道路照明市場上目前主要是高壓鈉燈，少部分為LED燈、金鹵燈、汞燈、氙氣燈等，隨著國家和媒體對高效節(jié)能照明產(chǎn)品的宣傳和引導(dǎo)，中國城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展和節(jié)能減排力度不斷加大，大功率氙氣燈的未來發(fā)展有巨大的潛在市場。
據(jù)昌勝照明已經(jīng)完成的城市改造案例分析，大功率氙氣燈的節(jié)能率達(dá)到55%以上，使用壽命達(dá)8年;而且，目前國內(nèi)的大功率氙氣燈產(chǎn)品已經(jīng)做到和高壓鈉燈完全適配，不用更換燈具，沒有二次資源浪費。如果運用能源合同管理的模式來進(jìn)行城市路燈節(jié)能改造，馬上可以在不增加政府財政支出的情況下，做到真正節(jié)能減排的效果。
“等到產(chǎn)品的應(yīng)用市場擴(kuò)大，形成更大的批量化生產(chǎn)之后，生產(chǎn)成本還會進(jìn)一步下降。”寧勤勝自信地說。
政策導(dǎo)向日漸明
目前，地方政府對于氙氣燈的認(rèn)識正逐漸深入。
作為“大功率氙氣燈”照明科技創(chuàng)新企業(yè)，昌勝節(jié)能分別于2012年和2014年參與并完成了廣東和福建制定氙氣路燈的地方行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。不僅如此，北京市發(fā)改委把氙氣路燈列入了《北京市2013年節(jié)能低碳技術(shù)產(chǎn)品推薦目錄》和《北京市2012年低碳節(jié)能技術(shù)應(yīng)用典型案例匯編推薦目錄》，2015年12月，國家發(fā)改委發(fā)布《重點節(jié)能低碳技術(shù)推廣目錄》(2015年本)，其中第180項將“大功率氙氣照明技術(shù)”列入重點節(jié)能低碳技術(shù)推廣。
“未來，氙氣燈有可能因上述利好的政策成為節(jié)能領(lǐng)域的‘香餑餑’。”戴榮祥告訴記者。
2016年3月福建省住建廳發(fā)布《福建省公共建筑和城市公共照明節(jié)能改造三年行動實施方案》：“提出以合同能源管理的市場化機(jī)制，推進(jìn)公共建筑和城市公共照明節(jié)能改造工作，設(shè)定到2018年底，全省完成公共建筑節(jié)能改造500萬平方米，城市路燈節(jié)能改造10萬盞。”
“大功率節(jié)能氙氣燈的發(fā)明和運用，是我國中小企業(yè)通過創(chuàng)新發(fā)展自主民族產(chǎn)業(yè)，真正把節(jié)能減排落到實處的經(jīng)典案例。”戴榮祥說。
他告訴記者，已實施的示范項目也顯示出，在社會效益方面，使用高壓氙氣路燈提高了道路照明的質(zhì)量，同時高壓氙氣路燈運行更加安全可靠，改造以后，解決了設(shè)施老化的問題。此外，良好的道路照明，不但提高了交通運輸效率，提升了城市形象，同時高壓氙氣路燈特有的高顯色性也提高了公安部門利用視頻監(jiān)控打擊犯罪的能力。再次，氙氣燈的光譜也被證實是迄今最為接近太陽光的光源，是一種健康光源。在經(jīng)濟(jì)效益方面，以合同能源管理模式用氙氣燈改造市政和道路照明，可以節(jié)約財政資金，實現(xiàn)政府在項目上零投入、零風(fēng)險。以400瓦的高壓鈉燈為例，如果替換成180瓦的氙氣燈，一般情況下每盞燈每年大約可節(jié)省電費766.5元，并減少298公斤碳排放，符合國家鼓勵民間資本參與社會公共設(shè)施投資建設(shè)的政策導(dǎo)向。
“隨著氙氣燈應(yīng)用推廣和示范效應(yīng)的發(fā)揮，氙氣燈在城市公共照明節(jié)能改造中會有較好的市場前景。”戴榮祥說。
不過，戴榮祥也表達(dá)了他的隱憂：“大功率節(jié)能氙氣燈節(jié)能減排前景雖看好，也仍面臨推廣難題，眾所周知在國內(nèi)LED燈已經(jīng)推廣了10年，國家的提倡政策及宣傳力度，都增加了LED燈的知名度，因此目前市場占有率很大。和LED燈不同，國內(nèi)大功率節(jié)能氙氣燈這幾年才研發(fā)出來，雖然取得了很多自主知識產(chǎn)權(quán)，也獲得了國家認(rèn)可，但推廣力度仍不可與LED燈同日而語。”
一位業(yè)內(nèi)人士告訴記者，不少政府招標(biāo)項目直接在節(jié)能項目文件里寫上“LED燈”，這樣也限制了氙氣燈在節(jié)能市政項目中的使用。他還建議“政府招標(biāo)的項目中，應(yīng)該以具體的節(jié)能指標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)，而非限制燈具的品種”。
因此，戴榮祥說，即便是招標(biāo)以節(jié)能指標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)，仍不能徹底解決問題。無論是國家層面還是地方層面，目前都還沒有具體的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。雖然只要引入合適的第三方就能解決節(jié)能定標(biāo)的問題，但長期缺乏牽頭單位導(dǎo)致定標(biāo)工作遲遲無法推進(jìn)。戴榮祥表示，作為地方節(jié)能行業(yè)協(xié)會，從更有利于整個節(jié)能行業(yè)的發(fā)展出發(fā)，呼吁國家出面牽頭節(jié)能定標(biāo)工作，這樣的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)將能夠讓市場發(fā)揮選擇作用，讓多種節(jié)能照明產(chǎn)品各自發(fā)揮自身的優(yōu)勢，優(yōu)勝劣汰，真正實現(xiàn)節(jié)能減排最佳效果。
“做自主創(chuàng)新，圓照明中國夢”同樣是昌勝節(jié)能的期盼。寧勤勝向記者介紹，昌勝至今累計已擁有各種專利34項。如今，昌勝節(jié)能仍在進(jìn)行產(chǎn)品的更新迭代，緊緊環(huán)抱高校和中科院等科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作，今年隨著昇興集團(tuán)股份有限公司投資和控股昌勝節(jié)能，昇興集團(tuán)將加大投入用于產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)提升，讓更節(jié)能、更健康的光源，服務(wù)市政建設(shè)，造福社會。
“大功率氙氣燈照明技術(shù)的自主權(quán)，如今掌握在我們中國人自己的手里。”寧勤勝的話語中透著自信與自豪，這是本次采訪中他重復(fù)最多的一句話。
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