照明节能的主要技术措施首先是推广使用高光效光源,即能效高、寿命长、安全和性能稳定的光源。白炽灯价格较低,但发光效率很差。近几十年来,荧光灯技术不断进步,先后发展了紧凑型荧光灯以及高性能T8直管形荧光灯(功率为15~58瓦)、T5直管形荧光灯(功率为8~42瓦)。紧凑型荧光灯由于外形、装饰性的限制,多用于替代中小功率白炽灯作局部照明,而配用电子镇流器的直管形荧光灯能适应工作环境的温度变化,还可以用于室外照明。其中T8荧光灯将在传统的荧光灯市场上逐步扩大市场份额,而T5荧光灯则将在新建建筑室内照明中更广泛地使用。
出口指示灯又称安全门灯,我国一般以荧光灯为光源,额定功率在13瓦左右,少部分以白炽灯为光源,额定功率为40瓦左右。目前国外采用发光二极管光源为出口指示灯的光源部件,不但可使出口指示灯在无电源供电情况下维持较长的使用时间,也使指示灯亮度大大提高,在烟雾较大时保持良好的指示功能。
宽大场所用的光源一般采用高强度气体放电灯。此种灯分为金属卤化物灯、高压钠灯和高压汞灯三大类型,它们都是利用弧光放电点灯。金属卤化物灯具有高显色性、高效率、寿命长和低光衰性能,功率选择范围大(18千瓦~10千瓦),可广泛用于户外及室内。而高压钠灯发光效率高、耗电少、寿命长、光色呈金白色,透雾能力强,适用于道路及广场照明。高压汞灯是目前用量较多的灯种。它与金属卤化物灯、高压钠灯相比,光效较低,发光颜色单调、显色性差、污染严重、寿命较短,应逐渐淘汰。但自镇流高压汞灯可不用镇流器运行,初安装费用相对较低,目前在中国农村有一定市场。
采用高效灯具应该在满足眩光限制的要求下,选择直射型灯具,室内灯具的效率不宜低于70%,尽量少用格栅式灯具和带保护罩的灯具。室外灯具的效率不宜低于55%,还应根据不同的使用现场,采用控光合理的灯具、光通量维持率好的灯具以及光利用系数高的灯具。
荧光灯是一种能量转换器件,在电能转换为光能的过程中,镇流器起着重要作用。过去常用的电感镇流器,结构简单,耐用可靠,价格低廉,但功率损耗很大。后来发展起来的电子镇流器,与电感镇流器比较,节约能源,自身的功率损耗仅为电感镇流器的40%左右,工作电流也仅为40%左右,温升少,质量轻,无噪声,无频闪,使灯管寿命延长,光效提高20%,可在低温、低压下工作。应大力鼓励发展。但从我国现实国情出发,现阶段还要以节能型电感镇流器为过渡。
在照明设计中,应选择合理的照度标准值,按不同的工作区域确定不同的照度。照明要求高的场所采用混合照明方式,适当采用分区照明方式,在一些场合下也可采用一般照明与重点照明相结合的方式。
选用适当的控制方式,也可以取得照明节能的成效。可以充分利用天然光的照度变化选择照明控制方式,确定不同条件下照明点亮的范围。按照照明使用的特点,可采取分区控制灯光或设清扫用灯等措施;还可采用各种节电开关,如定时开关、调光开关、光电自动控制器、限电器、电子自控门锁节电器以及照明自控管理系统等。
还应充分利用天然光,如在建筑设计时考虑开顶部天窗采光,利用天井采光,利用屋顶采光等;可利用集光装置进行采光,如设反光镜,利用光导纤维、光导管等。
总的说来,节能照明主要为三个内容:照明设施、设计及管理。具体为以下五个方面:
①开发并应用高光效的光源。
②开发并应用高效率灯具及配套的低能耗电器。
③合理的照明方式。
④充分利用天然光。
⑤加强照明节能的管理。
九、节能新机制
合同能源管理
20世纪70年代中期以来,一种基于市场的、全新的节能新机制——合同能源管理(Ccontract Energy Management,CEM)在市场经济国家中逐步发展起来。基于这种节能新机制运作的专业化的节能服务公司( Energy Service Compa-ny,ESCO)的发展十分迅速,尤其是在美国、加拿大和欧洲,ESCO已发展成为一种新兴的节能产业。
CEM机制的实质是以实施节能项目取得的节能收益来支付项目全部费用的节能筹资方式。CEM的实施是通过节能服务公司来运作的,中国已经引进这种节能新机制。
能源服务公司是一种全新的节能运行机制,它是为了克服推行需求侧管理和综合资源规划的障碍而发展起来的。成立ESCO,通常要得到政府、企业或银行的支持。其运作以效益分享为基础。先由ESCO对用户进行节能诊断,提出方案,签订合同后,由ESCO为项目筹资,采购并安装设备,培训人员,投产运行,用户按合同规定,用节能效益向ESCO支付项目费用。1998年6月,中国和世界银行、全球环境基金(Global Environment Foun-dation,GEF)正式签署“世行/GEF中国节能促进项目”协议,世行和GEF提供6300万美元贷款和2200万美元赠款,支持中国引进、示范、推广节能技术服务新机制。项目由国家经贸委负责实施,已在北京、辽宁、山东成立三家示范性ESCO。他们是北京源深节能技术有限责任公司、辽宁省节能技术发展公司和山东省节能工程有限责任公司。这三家公司已在国际专家的帮助指导下,按照合同能源管理的模式经营业务,已在众多的行业为客户成功地实施了合同能源管理项目,到2000年三家公司投资额达到了2100万美元。在这3家示范公司带动下,全国出现了上百家从事节能服务的组织。2003年11月,项目二期正式启动,GEF提供2600万美元赠款支持,通过中国经济技术投资担保公司为中国的能源服务公司提供节能融资项目担保,并为它们增强市场开拓能力提供支持。
能源服务公司在国外简称ESCO,在国内简称EMC (Energy ManagementContract,EMC)。EMC是一种以合同能源管理机制运作、以赢利为目的的专业化公司。EMC与愿意进行节能改造的客户签订节能服务合同,向客户提供能源效率审计、节能项目设计、原材料和设备采购、施工、培训、运行维护、节能量监测等一条龙综合性服务,并通过与客户分享项目实施后产生的节能效益来赢利和滚动发展。
电力需求侧管理
电力需求侧管理来自综合资源规划的基本思路,是电力资源规划的主要内容。综合资源规划是将供应方和需求方各种形式的资源作为一个整体进行资源规划。概括地说,它的基本思路是:除供应方资源外,还把需求方提高资源使用效率、减少消耗视为一种资源同时参加规划。旨在通过需方管理更合理配置和有效地利用能源资源、控制环境质量,减少投资和成本,形成对社会和供、需各方都有利的情况。所以综合资源管理建立了这样一个新概念:以提高需求方终端利用效率所节约的资源同样可以作为供应方最合适的替代资源,对资源配置及管理产生了变革性的影响。
资源观点、效益观点、实施观点是综合资源规划的基本观点。
1.电力需求侧管理简介
需求侧管理是指采取有效的激励措施,引导消费者改变用能方式和时间,使资源得到优化配置的活动。这种管理技术首先在网络化供应的电力、煤气、热力等公用事业部门中使用,其中在电力事业上应用比较成熟,并取得明显的效果。
在电力事业推行需求侧管理旨在:
①减少不合理的电力消耗,提高用户终端用电效率,节约能源。
②减少用户在电网高峰时段对电力的需求,以提高电网的负荷率及其运行的经济性,并减少或延缓新增的发电装机容量。
③在减少电能消耗的同时,减少发电废物的排放量,改善和保护环境。
因此,需求侧管理是当前国际上推行的一种先进的能源管理技术。
2.节能产品认证
产品认证通常是以自愿采用的标准为依据而进行的认证,由于其具有指导消费者选购性能优良的商品、增强企业市场竞争能力、全面提高产品性能和提高企业持续稳定生产符合标准要求的产品能力的作用,所以国家有关部门正在积极推进我国的产品认证工作。产品认证对保护、合理开发利用和节约我国的自然资源,建设节约型社会具有重要意义。世界上最早的英国开展的风筝标志认证至今已整整一个世纪,产品认证仍以不可阻挡的趋势风靡世界,它的范围不断扩大,影响越来越广,其在促进国际贸易、加速商品流通、保证正常交易秩序、维护消费者和用户以及国家利益方面的作用越来越明显。
20世纪以来,由于自然资源遭到破坏性开发和利用,破坏了生态平衡,环境污染日益严重,可利用资源日益贫乏,世界各国开始重视资源的保护和利用。在这种形势下,以保护和有效利用资源为目的的认证应运而生,如欧洲、美国、日本等国家先后开展的节能认证和环保认证就是出于这一目的。我国于1998年开展的节能、节水产品认证在国家发改委和国家认监委的领导和支持下,已经取得了显著成效,引起了社会的广泛关注。我国由中国节能产品认证中心进行节能、节水和环保产品认证工作,节能产品认证制度为推进节能、节水和环保技术进步,普及高效节能、节水和环保产品,引导企业和社会广泛阶层共同为保护和有效利用资源,促进社会和经济的可持续发展做出贡献。
实施节能产品认证制度是规范节能产品市场、提高能源利用效率的重要途径之一,受到了世界各国的高度重视。据统计,目前全球共有37个国家实施了节能产品认证制度或能源效率标识制度,节能认证产品范围不断扩大。以美国“能源之星”为例。1992年,美国环保局率先对计算机、监视器以及打印机等开展“能源之星”自愿认证工作,经过近10年的发展,目前“能源之星”认证产品覆盖了31类消费产品中的总共3400多个品种,有超过1200家的制造商生产有“能源之星”标识的产品。通过“能源之星”的认证活动,较好地实现了节约能源,保护环境的目的。
保护和有效利用资源是人类的共同目标,节能、节水和环保产品认证需要动员全社会的力量,既要提高全民的节约意识,又要不断推进先进技术和方法,就目前的情况来看还需在国家发展战略、管理机制、资金投入、宣传和国际合作等方面加大力度,使节能、节水和环保产品认证的效果更加明显,最大限度地满足国家经济和人民生活可持续发展的需要。
3.能源效率标识
能源效率标识(简称能效标识)是附在用能产品上的一种信息标签,用于表示产品的能源性能(通常以能耗量、能源效率或能源成本的形式标出),为消费者(包括企业、政府和个人)的购买决策提供必要的信息,以引导和帮助消费者选择能效更高的产品。
能效标识可以强制实施,也可自愿实施,从已实施此项制度的国家和地区来看,绝大多数采用强制方式,由政府节能主管部门组织实施。
能效标识制度投入少、见效快、对消费者影响大,目前,已有37个国家和地区实施了能效标识制度,取得了显著的节能、环保和经济效益。
建立和实施能效标识制度是市场经济条件下政府节能管理的一项重要措施;是发挥市场机制作用,促进企业节能技术进步,不断提高产品能效水平的有效途径;是规范节能产品市场,创造公平的市场环境的有力手段;是提高我国节能产品市场竞争力,积极应对绿色贸易壁垒的客观要求。建立和实施能源效率标识制度,对提高耗能设备能源效率,提高消费者的节能意识,加快建设节能型社会,缓解全面建设小康社会面临的能源约束矛盾具有十分重要的意义。
2004年8月13日,国家发展改革委、国家质检总局发布了《能源效率标识管理办法》(第17号),标志着能效标识制度在我国正式建立。2004年11月29日,国家发展改革委员会、国家质检总局、国家认监委联合发布了《中华人民共和国实行能源效率标识的产品目录》(第一批)、《中国能源效率标识基本样式》、《房间空气调节器能源效率标识实施规则》和《家用电冰箱能源效率标识实施规则》(2004年第71号公告)。2005年3月1日起,我国已对家用电冰箱、房间空气调节器这两个产品率先实施能源效率标识制度。