前言

       雙碳數(shù)字化能源管理對(duì)高速公路來說是個(gè)新鮮事,。今年的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議提出：將“做好碳達(dá)峰、碳中和工作”作為2021年的任務(wù)之一,，而我國(guó)高速公路里程15.5萬公里,，位居前列，對(duì)能源的需求與日俱增,，碳排放量增速明顯,。高速公路雙碳數(shù)字化能源管理，就是利用智慧能源管理系統(tǒng),，將高速公路的所有場(chǎng)景納入檢測(cè)范圍內(nèi),，通過準(zhǔn)確化管理實(shí)現(xiàn)節(jié)能耗。

關(guān)鍵字：高速公路,、隧道照明,、節(jié)能、能耗監(jiān)測(cè)

1,、隧道照明節(jié)能的必要性

       常言道“日落西山,，華燈初上”，通常的照明的能耗都是集中發(fā)生在夜間,。但是有一些照明應(yīng)用的場(chǎng)景是全天24小時(shí)都耗能的,，而隧道照明就是其中之一。甚至由于高速公路隧道照明的特殊性,，為避免日間的“黑洞效應(yīng)”,，白天的照明能耗會(huì)高于夜間的，晴天的會(huì)高于陰雨天的,。

       隧道的長(zhǎng)期照明對(duì)電能有較大的消耗,，隧道的電費(fèi)支出在運(yùn)營(yíng)單位的日常開支中占比非常高。根據(jù)某高速隧道管理運(yùn)營(yíng)單位的統(tǒng)計(jì),，電費(fèi)支出在日常隧道運(yùn)維開支中的占比高達(dá)85%,。

       所以，通過技術(shù)與管理手段來提高隧道照明的能效,，對(duì)于節(jié)能減排,、降低隧道運(yùn)營(yíng)成本，早日實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)具有不可估量的價(jià)值,。

2,、節(jié)能與安全、舒適之間的平衡

       今天我們討論隧道照明的節(jié)能議題,，但是在討論這個(gè)議題前有一個(gè)基礎(chǔ)的前提不能不提,。隧道照明的基本要求是確保隧道內(nèi)部的光線強(qiáng)度均勻合適，從而保障高速公路隧道交通的安全,。所以不能以犧牲隧道內(nèi)交通通行的安全性或干擾交通的便利性為代價(jià)來提升照明的節(jié)能效果,。

3、隧道照明節(jié)能的技術(shù)路線與措施

       隨著新材料,、新技術(shù)的發(fā)展,，目前隧道照明的節(jié)能主要手段有以下這些：

A)光源替換

       隧道照明節(jié)能簡(jiǎn)單直接的方法就是燈具（光源）的更換。過去隧道內(nèi)照明主要采用高壓鈉燈作為光源,，具有能效低,、壽命短、無法靈活調(diào)節(jié)輸出等缺點(diǎn),。近些年隨著LED照明技術(shù)的推廣,，新的高光效LED在保證同樣照度輸出的前提下可以提升50%以上的節(jié)能效果,。

B)采用可調(diào)光照明系統(tǒng)，解決隧道照明亮度過高造成的能源浪費(fèi)

       為了滿足駕駛員在隧道行駛過程中的明適應(yīng)和暗適應(yīng)反應(yīng),，故隧道照明按照不同的區(qū)段可劃分為引入段（入口段）,、適應(yīng)端（過渡段）、基本段和出口段照明,，按照不同的區(qū)域設(shè)置不同的光照亮度,。根據(jù)《公路隧道照明設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T D70/2 - 01-2014）的規(guī)定設(shè)計(jì)時(shí)速120km/h的高速公路，其隧道中間段可按100km/h對(duì)應(yīng)亮度取值,。以下為某隧道的設(shè)計(jì)亮度值與實(shí)測(cè)亮度的對(duì)照表

       由此可見,，在沒有調(diào)光系統(tǒng)的情況下隧道絕大部分的實(shí)際亮度都遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)亮度，如果我們采用可調(diào)光燈具和隧道調(diào)光控制系統(tǒng),，通過調(diào)光的技術(shù)手段將洞內(nèi)亮度調(diào)節(jié)到剛好滿足設(shè)計(jì)亮度的水平,，就可以在不影響照明效果和交通安全性的前提下進(jìn)一步為我們帶來可觀的節(jié)能收益。

C)通過綜合能耗分析,，實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能的有序,、精細(xì)化管理

       隧道照明能耗占比很高，但是究竟有多高,，什么時(shí)候高,？夏季高還是冬季高？哪些區(qū)域哪些分段高,？本月與上月的環(huán)比如何,？與去年的同比又如何？照明能耗與交通量相對(duì)照的曲線數(shù)據(jù)如何,？

       以上這些問題,，絕大部分隧道管理養(yǎng)護(hù)單位都無從回答。由于缺少具體統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的支撐,，就沒有抓手來進(jìn)一步深化節(jié)能措施,。對(duì)于已經(jīng)采取的節(jié)能手段也無法評(píng)估其效用。

       通過精細(xì)化的綜合能效采集與分析,，我們可以掌握每一個(gè)區(qū)段,、每一個(gè)回路的實(shí)時(shí)與歷史用能細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)，配合隧道內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)大量的傳感器設(shè)備（車流量傳感器,、照度傳感器,、溫濕度傳感器）。我們就好比有了CT機(jī)的醫(yī)生,，可以一眼望盡所有隧道照明能耗的細(xì)枝末節(jié),，了解每一份電能的實(shí)際去向，了解哪里還有很大的提升與改進(jìn)余地，該往哪里投資,。

4,、AcrelEMS高速公路微電網(wǎng)能效管理平臺(tái)與智能照明解決方案智慧點(diǎn)亮隧道

       Acrel高速公路綜合解決方案對(duì)高速公路沿線變電站內(nèi)的高低壓配電設(shè)備 、 發(fā)電機(jī),、變壓器 ,、UPS、EPS ,、外場(chǎng)照明 、 隧道內(nèi)的變壓器與照明 ,、通風(fēng)及排水等機(jī)電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)分布式和集中管理 , 實(shí)現(xiàn)無人值守 , 確保高速公路安全暢通 , 提高 自動(dòng)化管理水平 , 降低機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)成本 ,。

       高速公路綜合解決方案包括隧道變電所、服務(wù)區(qū)變電所,、收費(fèi)站變電所,、沿線箱式變電站、互通樞紐等區(qū)域的電力綜合,。

4.1 照明開關(guān)驅(qū)動(dòng)器

       ASL220Z系列開關(guān)驅(qū)動(dòng)器(以下簡(jiǎn)稱模塊),，是安科瑞ALIBUS智能照明控制系統(tǒng)的控制模塊。該模塊和其他模塊（諸如智能面板,、傳感器等）連接到一起,，組成一套完整的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)大型工程照明系統(tǒng)的智能控制,。

       該整機(jī)作為驅(qū)動(dòng)模塊,，直接控制負(fù)載電源的通斷,實(shí)現(xiàn)多種控制功能，如：開關(guān)功能,、電流檢測(cè),、故障、延時(shí)功能,、場(chǎng)景控制,、閾值功能等。

4.2 隧道照明管理與綜合能耗分析系統(tǒng)

a）智能照明控制

       對(duì)隧道的敞開段,、入口段,、過渡段、基本段,、出口段,、管廊與逃生通道的照明進(jìn)行管理，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)手動(dòng)控制,，定時(shí)控制,，通過傳感器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

B)照明能耗分析

        實(shí)現(xiàn)隧道照明的能耗數(shù)據(jù)化、數(shù)據(jù)可視化,、節(jié)能指標(biāo)化

5,、總結(jié)

       目前全國(guó)仍有900多個(gè)縣沒有國(guó)道覆蓋，有18個(gè)新增的城鎮(zhèn)人口超過20萬的城市和29個(gè)地級(jí)行政中心未實(shí)現(xiàn)與高速公路網(wǎng)相連,。根據(jù)《公路網(wǎng)規(guī)劃（2013年-2030年）》,，高速公路將新建2.5萬至3.3萬公里。加快綠色交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對(duì)我國(guó)碳達(dá)峰,、碳中和戰(zhàn)略具有重要意義,。