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能源

城市公共照明管理的能源效率

Dusko Radulovic a,*, Srdjan Skok b, Vedran Kirincic b

a Energo, Department for Marketing and Sales, Rijeka, Croatia

b University of Rijeka, Faculty of Engineering, Department of Power Systems, Rijeka, Croatia

摘要

世界各地的城市都面临着城市人口的快速增长，能源管理成为关的可持续发展问题。此外，国家能源管理部门正在慢慢地从政府监管转变为地方市政当局的责任。城市的能源效率管理有助于当地政府关注有很强的环境方面和经济可行性的重要能源项目。本文分析了克罗地亚城市里耶卡的公共照明能源管理，以确定能源市场自由化与城市可持续发展之间的联系。研究结果表明了公共照明能源管理投资和其低碳排放影响之间的重要联系。

1、介绍

能源需求表现了必须创新当地能源解决方案的全球性的问题，如可持续能源社区，欧盟的IEE支持（智能能源欧洲）计划。这些解决方案不仅能满足减缓气候变化的需求，而且能满足能源安全的要求。目前，代表性的能源政策的环境已实现，欧盟已经设定目标，减少20%的温室气体排放，提高20%的能源效率以及直到2020年增加可再生能源的份额到20%。最近，全球最重要的当地水平的运动是市长盟约[1]，这是基于城市当局对节能效率和绿色能源的许诺。生物多样性被城市的发展和偷猎所威胁，同时消费者支出和城市交通的快速增长创造了新的空气污染和废物包装。能源发展和环境可持续性问题也是更广泛发展和转型挑战的核心，影响了全球和地方社区。

最近欧洲能源市场的自由化和排放交易的启动产生了许多经济增长的挑战[2]。能源市场自由化产生重要变化，同时影响能源生产商、经销商还有行业消费者，以及最重要公民。能源市场监管问题也将成为未来城市可持续发展的障碍，也会减缓整个自由化进程。这种转变包括所有权从公共到私人的转变，以及欧盟能源立法和天然气市场自由化的立法变化。但是，转型并不总是考虑到城市区分当地社区的需要。

在克罗地亚里耶卡市，关于能源效率对能源市场转型的影响进行了更多的研究。本研究主要集中在很多城市地区部门的能源效率发展，结合公共照明管理和城市资源。此外，还审查了环境问题和排放交易的实施，以确定它们与能源市场自由化和城市可持续发展之间的联系。这些事实采取了相互依存的分析，将测试以下假设进行的：城市能源效率项目可以环保，并且经济可行。

第二章论述了能源自由化进程中城市能源管理面临的挑战、城市排污权交易以及城市在能源规划中的积极作用。此外，一些对于里耶卡市公共照明节能效率分析，与公共照明试点项目专项审查，将被提出，而最后一章提出本文的结论。

1. 城市能源管理面临的挑战

能源对于现代社会的存在是必不可少的。当今世界各国都面临着气候变化、能源依赖和能源价格上涨所带来的挑战。此外，能源的相互依赖性正在迅速增加，一个国家的能源衰竭在其他国家也有立竿见影的效果。能源有益但也会消耗各个社区环境。能源资源需要管理，以提高企业的盈利和竞争力，注重环境问题和强大的客户关系[ 3 ]。此外，城市能源供应和需求的模拟[ 4 ]可以用来解释城市如何节约能源，通过应用同样的健全管理原则和技术，类似于其他任何商业公司。环境问题、能源市场自由化和排放权交易通过开展可持续能源行动计划的活动，产生了社区反应。

2.1 能源自由化对城市的影响

能源市场的体制改革包括能源生产、分配和销售的权力下放和自由化。这种改革的主要问题是减少电力和煤气的分配垄断。自由化的过程旨在增强顾客在市场中的地位，并在竞争对手之间打开市场竞争。许多西方国家在上世纪90年代开始了能源市场的私有化和自由化，他们中的大多数都已经实施了改革并且改进了投资效率和定价[ 5 ]。与此同时，显然，在民主的面具下，在东欧私有化进程中，跨国公司最喜欢以相当低的价格获得大部分公共能源生产商和分销商的股份[ 6 ]。

这些转型的能源市场更清楚地反映了当地社区的日常基础。电力和煤气生产商和分销商最近被认为是公用事业公司，大部分是市政府或县政府拥有的。公用事业公司的私有化和从公有制向开放型经济的法律转型，使城市在未来的可持续发展中承担着巨大的责任。能源市场自由化的过程应制定强有力灵活的市场能力，在市场中有效的监管可以为客户提供[ 7 ]公平的能源价格。城市或地区不能在没有能源管理影响的情况下发展和保持可持续发展和密度[ 8 ]。

如何在不危及城市可持续发展的前提下，满足居民的需求，跨越能源市场开放的壁垒？现在这个问题代表了许多城市的挑战。这个困境的一个可能的解决方案当然是城市当局的公共和私人建筑的节能效率管理和满足当地的需求可再生能源的新投资。

作为适用于任何国家的规模或个人的规模的能源消耗和排放数据，不是太大而无法影响就是太小而无关紧要，参考[ 9 ]对城市能源使用审计系统的方法，当城市表示要在地方一级采取一定规模的行动促进节能和减排。根据[ 10 ]，城市的能源效率当然也能在保护环境方面起作用，它可以减少城市未来的可持续发展的能源需求。世界各地城市启动了项目，如公共照明节能效率，CHP（热电联产）项目，以及满足高标准和使用生态伴侣热材料的节能建筑的构造。此外，这种能源重建必须在地方一级保护文化和社会多样性，并支持现有建筑物的改造。可再生能源技术的迅速发展代表了城市能源管理的巨大潜力。公共和私人建筑可以成为能源生产商，无论是太阳能、风能还是生物燃料，随时准备在能源过剩的销售中发挥积极作用。许多城市已经在能源需求方面积极接受新能源市场的角色，并试图对社区的可持续发展产生影响。其中一个例子是对酒店和住宿建筑进行能源使用分析，以便在商业部门实现减载[ 11 ]。结果表明，在空调设备、热水和照明设备的使用方面，有可能将终端使用的需求减少至少58%。另一个例子是通过计算机模拟手段对香港[ 12 ]一个典型的商业大厦节能措施测试，基于20个现实的商业建筑的建筑围护结构的汇总分析[ 13 ]。结果表明：随着MVAC更好的设计（机械通风及空调）系统有可能与基本情况比较节省高达17%。科学论文[ 14 ]中详细分析了在八个国家中高效节能照明项目的十个案例研究。引用[ 15e18 ]也可以被用于获得更广阔的关于节能效率问题的视角。

2.2城市和排放交易

世界能源部门的排放量超过65%。在25个欧洲国家中，80%的排放来自能源使用[ 19 ]。这种情况对能源部门和当地社区来说是一个严重的问题，即世界上超过一半的人口生活在城市中，而在欧洲，这个数字甚至是74%（20）。

随着全球能源需求在未来十年继续增长，随着市场变得更加开放和具有竞争力，能源服务的作用也将继续增加。在国际供应链除了油气开采，运输将在发电、输配电网络以及能源交易和市场营销[ 21 ]中尤为重要。

数据如图1所示。参考[ 22 ]，未来世界上二氧化碳排放量的的增长和区域产业经济的发展有重要的相关性，后者和能源需求的增长是等价的。在同一时间，为了降低欧盟对化石燃料的依赖，更多的努力和新的立法针对能源效率和

能源多元化[ 23 ]。

贸易是缓解气候变化货物的重要渠道。最近全球市场上关于石油和天然气价格的情况肯定会带来负担不起的能源价格。不断的研究和财务投入可再生能源酸- CES，能源效率和其他能源生产的替代方法将创造适合活跃客户的双向能源市场[ 24 ]。

排污权交易的一个重要问题是未来城市在新贸易经济中潜在的积极作用。全球范围内的城市可能成为未来二氧化碳交易市场的重要参与者，因为它们排放大量的温室气体，包括公共照明、城市交通或公共建筑的能源损耗。ECX（欧洲气候交易所）的报告显示，新的日成交量的合同的增长（超过3900万吨的排放许可证）[ 25 ]，这表明能源市场的新的利益，肯定会影响未来经济，排放权交易将成为各大能源生产国[ 26 ]的经营策略。城市政府应认识到这一机遇，为未来的排污权交易做准备。

欧洲 北美 日本 俄罗斯 中国 印度 巴西

图1 未来的CO2排放的地区，1990~2030（IEA参考的情况下）

2.3市长的挑战之约

全球共同的和当地的环境目标，通过节能效率和有许多相似之处的绿色能源行动来集中减少温室气体的排放，它们可以提高能源部门竞争力。最近的《市长协定》显示了当地积极支持可持续能源计划。该协议的重点是社区减少二氧化碳排放和浪费，以及外国能源的依赖减少，节能效率和城市交通的可持续发展增加。每个城市在12个月内都必须发展自己的SEAP（可持续能源行动计划），为了实现这一目标，然后将城市监控和外部组织进行评估以确定其符合性。SEAP应包括公共和私营部门。

原则上，预计seaps将包括在以下领域的行动：建成环境；市政基础设施结构（供热、公共照明、智能电网等）；土地利用与城市规划；分布式可再生能源；公共和私人交通政策和城市机动性；公民，在一般情况下，民事社会参与；智能行为对能源的公民、消费者和企业。截至2010年5月，超过1700个城市在欧洲签署的协议，开始致力于他们的seaps [ 27 ]

这个欧洲城市运动表明了在对能源管理和可持续发展问题制定政策的决策中当地社区能起到重要的作用。它也可以被看作是实施“自下而上”的管理原则和为社区解决能源问题的决策过程。加强能源和环境问题的国家或联邦行动计划不能分离地考虑当地社区的需要和优先事项。能源供给和能源分配的相互依存性和多元化是未来可持续发展规划社区的关键问题。市长们现在有机会对气候变化计划产生影响，通过开始一种新的基于能量效率和减少CO2的排放的可再生能源的能源政策。

从本质上说，城市的能源管理应该体现汇集社区的需求和最多能量组织的战略目标的结合，如盈利和市场份额的增长。一个成功的可持续发展战略要求考虑到整合各种为社区可持续发展的管理功能的影响。

1. 里耶卡市的公共节能效率照明工程

目前，克罗地亚共和国的能源效率活动和项目被认为在可持续发展和能源消费规划事关国家中优先。开发计划署（联合国开发计划署）在克罗地亚政府的支持下，在克罗地亚组织的“克罗地亚共和国各县市能源管理”项目于2006年初开始实施。该项目表明，没有当地社区的支持，相关的能源消费行为的变化不能实现。基于克罗地亚的节能效率和可再生能源的项目，里耶卡市已经在光伏、热电联产等能源效率项目[ 29 ]取得经验。上世纪80年代的一个工业城市，位于亚得里亚海北部，人口约150000人，目前正经历经济转型。由于能源需求（燃气、供热、公共照明等）和能源的实际情况的完全不均衡，2003市政府决定让民营资本进入公用事业公司埃那勾。这是克罗地亚一家公用事业公司的私有化，但里耶卡市仍然是该公司的大股东，持有公司56.9%的股份。自那时以来，里耶卡市已启动可持续发展能源规划，结合未来项目的财务可行性。几个节能效率项目在里耶卡市已经被实现，甚至在克罗地亚刺激节能效率新法律通过之前。本文将给予里耶卡市的公共节能照明项目的综合分析。

里耶卡市在城市公共照明是市预算[ 29 ]所有电力消耗的百分之三。因此，里耶卡市在1998年决定开始节能效率公共照明工程。该项目的主要目标是减少公共照明的能源消耗和减少照明污染。其他的目标是参照公共照明管理，推广节能效率方法。该项目分为四个相互联系的阶段：

（a）项目管理和地理信息系统（基础信息系统）基础设施的发展；

（b）投资和维护（财务）规划；

（c）项目的测量和评价；

（d）于2007年底开始的宣传活动，以便传播有关该项目的信息，并向该区域其他城市推广项目方法。

里耶卡市在1998年组成了一个公共照明管理部门但是在2002年和埃那勾有限公司合并。此后在GIS基础较强的发展重点已被作为重要的管理工具。地理信息系统的发展也得到了城市信息通信技术和公用事业部门的大力支持，作为可持续城市发展的可接受的支持。自那时以来，埃那勾公司已开发GIS软件的公共照明应用，不仅每个灯泡而且总公共照明网格也允许更好的功能和控制，从而提高能源效率和降低成本。

在公共节能照明的投资被计划为六至七年的长期项目。自从2003水银灯被具有改进的光度和技术特点的VTF HPS（高压钠灯）灯泡取代。与水银灯比较（“不节能“灯泡），HPS灯（“节能高效灯泡”）可以被认为是更节能高效，根据[ 30、31 ]给出的标准，因为他们有较低的消费和较高的光照（4节），即归一化功率低。虽然HPS灯泡更昂贵，但寿命延长两倍，降低运营成本，导致较低的生命周期成本。

自2003以来，里耶卡市每年投入约380000欧元用于新的投资，这是面向节能高效的公共照明网格在城市的各个地区的传播。此外，每年约490000欧元的费用用于维持公共照明，主要是用灯泡替代。400 W的汞灯泡用250瓦的高压钠灯替代（附加调节功率降低到150瓦）。另外，250 W取代了150/70 W，125 W取代了HPS 70 W灯泡。在过去的六年里，里耶卡市在新能源高效公共照明投入约2500000欧元[ 32 ]到，今天几乎有13000灯，150公里，2.4兆瓦的装机总功率电网。到2008年底大约80%公共照明基于HPS并且2009年埃那勾公司计划用节能高效灯泡替换另一个1100。最后，里耶卡市只有城市装饰照明作为低效保留。

表1表示从2003年开始的城市公共照明用电量趋势的数据，这是本分析的开始年份，直到2008年。虽然在一定时期内，电灯的数量增加了10.31%，但由于里耶卡市新城区的扩大，总用电量减少了3.7%。一个重要指标是每一个公共照明平均年耗电量，这接近650千瓦时每年或13%的电力效率改善。 全文共13258字，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

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