路灯有了“智慧大脑”
□ 本报记者 黄芷凌
近日，中国照明学会在广西南宁组织召开“LED直流集中驱动双控照明系统”科技成果鉴定会。专家组通过现场考察与材料审查，认定该系统成果技术创新突出，居于国际领先水平，应用于城市公共建筑照明及道路照明中节能效果明显。从传统高压钠灯到LED灯具，再到融合“硬件+软件+服务”的智慧照明系统，我国道路照明行业绿色低碳转型正迈入新阶段。
作为城市夜间基础设施的重要组成部分，路灯在扮靓城市的同时，也保障着居民的安全出行。数据显示，2016年至2023年，我国城市道路照明路灯数量由2589.6万盏增加到3614.46万盏，年均增长率为4.89%。照明用电量约占全社会用电量的20%，其中道路及景观照明用电量约占照明用电量的30%，成为用电量最大的照明领域。
伴随着城市化进程的加快和能源需求的增长，照明系统的能源消耗问题日益受到关注。2022年，《“十四五”节能减排综合工作方案》明确提出，“加快公共机构既有建筑围护结构、供热、制冷、照明等设施设备节能改造”。2023年，《关于推动能源电子产业发展的指导意见》强调，“提高长寿命、高效率的LED技术水平，推动新型半导体照明产品在智慧城市、智能家居等领域应用，发展绿色照明、健康照明”。2024年，《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》要求，“加快既有建筑和市政基础设施节能节水降碳改造，推广先进高效照明、空调、电梯等设备”。在一系列政策文件的引领下，节能已成为照明设计的核心主题。
据了解，传统的道路照明通常采用高压钠灯，在提供相同照度的情况下，新一代照明光源LED灯具能耗可降低50%—80%，且使用寿命更长，正加速替代传统路灯。例如，根据《上海市推进道路照明设施节能改造三年行动计划（2021-2023年）》，上海市集中改造LED灯具约45万盏，节电2.1亿度。
与此同时，照明企业通过持续加大研发力度，推动LED灯具性能不断提高。据中国照明电器协会数据，“十四五”期间，LED照明产品平均能效较“十三五”末提升30%以上，道路照明灯具光效提升至160lm/W（流明/瓦，数值越高，意味着灯具在消耗相同电能的情况下能够产生更多的光通量，即灯具越节能、亮度表现越好）以上，部分产品突破200lm/W。
随着“双碳”战略纵深推进与智慧城市加快建设，照明企业正从单个产品创新转向构建“材料—产品—系统”全链条低碳解决方案。
在去年举办的第二十届中国道路照明论坛期间，多家企业展示了最新成果：欧普照明推出“自研高性能照明平台+物联网电源+高效能LED路灯”智慧路灯解决方案，LED路灯光效可达200lm/W，物联网电源集智能控制与电源驱动于一体，进一步降低成本、减少能耗；上海亚明的智能路灯应用与数字化养护平台可动态调整路灯亮度，实现按需照明；华普永明的LED路灯2.0通过“削峰填谷”的智能用电策略，在峰电时采用电池供电，谷电时点亮灯具并给电池充电，管理平台还可根据峰谷电政策的变动，及时调整用电策略、优化能源使用及负荷需求。
技术的持续演进让行业对LED照明系统的优化有了更深层的思考。去年9月，“5G直流智慧路灯+无人机”灯杆在深圳福田区调试成功并进入试运行。试运行期间，无人机化身“空中城管”，从灯杆起飞自动巡查，实时回传高清影像，在完成任务后返回灯杆机巢自主充电。这一模式为城市执法、设施巡检、应急响应提供了全新的智能化解决方案。
值得注意的是，这一灯杆并未开挖道路重新敷设电缆，而是通过LED直流集中驱动双控照明系统，利用原有路灯线路为灯杆的挂载设备提供直流供电。
记者了解到，LED灯具工作需要稳定的直流电。然而，自电力商业化应用以来，由于交流电可通过变压器实现电压的升降，便于长距离输电，成为主导供电方式。为让LED灯稳定发光，照明系统需要将交流电转换为直流电。而目前主流的LED路灯照明系统仍以“单灯控制”模式为主,这意味着每盏灯具都具有独立的单灯驱动电源（将输入的电源转换为适合LED灯具的特定电压和电流），不仅造成能量损耗，也会影响LED灯具寿命。
图为科技成果鉴定会上，骆武宁正为专家介绍照明系统应用案例。安岚坡 摄
为解决这一问题，深圳市明九州照明科技有限公司研发出LED直流集中驱动双控照明系统。据公司董事长骆武宁介绍，该系统将传统的“单灯控制”转变为“集中控制”模式，通过直流集中驱动双控装置，满足仅用单一回路电缆，支持多功能灯杆供电和道路照明控制的需求，助力智慧城市建设。
国家节能中心推广处处长高红指出，当前我国面临着严峻的节能减排压力，推动绿色低碳发展已成为国家战略的核心内容。多年来照明行业始终是国家节能减排工作的重要抓手，作为能源消耗的重要领域，照明行业必须紧抓机遇，通过技术创新和智能化升级，推动全行业节能降碳改造。
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