بالمقارنة مع مصابيح الشوارع التقليدية ، ما مدى انخفاض استهلاك الطاقة في مصابيح الشوارع الذكية؟

يحد وضع تشغيل مصابيح الشوارع التقليدية من توفير الطاقة

تستخدم مصابيح الشوارع التقليدية بشكل أساسي مصابيح الصوديوم عالية الضغط أو مصابيح الهاليد المعدنية ، ووضع تشغيلها بشكل أساسي "إضاءة ذات قوة كاملة لفترات زمنية ثابتة". ستستمر هذه الطريقة في العمل بنفس السطوع في الليل بغض النظر عن كيفية تغير تدفق الأشخاص أو المركبات ، مما يجعل من الصعب تحقيق التنظيم الديناميكي للطاقة. في الوقت نفسه ، تتمتع المصابيح التقليدية بكفاءة مضيئة منخفضة ، وفقدان الطاقة الحراري الكبير ، ودورات الصيانة واستبدالها القصيرة ، مما يزيد من استثمارات الطاقة والقوى العاملة في التشغيل. في سيناريوهات الإضاءة الكبيرة في المنطقة ، تعرض هذه الطريقة نفايات الطاقة وتفرض عبئًا طويل الأجل على العمليات البلدية.

يجسد الهيكل الأساسي لمصابيح الشوارع الذكية أفكارًا لتوفير الطاقة

مصابيح الشوارع الذكية عادة ما يتم تجهيزها بمصادر ضوء LED ، وحدات التحكم ، وأنظمة الاستشعار ، ومنصات الإدارة عن بُعد ، وهذه المكونات تعمل معًا لتحقيق التحكم في توفير الطاقة. يتمتع مصدر مصباح LED نفسه بكفاءة مضيئة عالية وعمر خدمة طويل ، مما قد يقلل من استهلاك الطاقة غير الضروري. يمكن أن تقوم وحدة التحكم تلقائيًا بضبط السطوع وفقًا لاستراتيجية المجموعة ، ويمكن للمستشعر أن يشعر بالتغيرات في البيئة الخارجية ، مثل حركة المرور ، وتدفق المشاة ، وكثافة الضوء ، وما إلى ذلك ، لتحقيق الاستجابة الديناميكية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لنظام إدارة الخلفية مراقبة وضبط حالة تشغيل مصباح الشارع بأكمله لتحسين كفاءة التشغيل الكلية.

تتركز نسبة تقليل استهلاك الطاقة بشكل أساسي في حدود 30 ٪ إلى 70 ٪.

الجمع بشكل شامل بين مشاريع ذكية ضوء الشوارع الباردة ونتائج الأبحاث ذات الصلة في العديد من الأماكن ، يمكن أن تقلل مصابيح الشوارع الذكية عادة من استهلاك الطاقة بنسبة 30 ٪ إلى 70 ٪ مقارنة بأضواء الشوارع التقليدية. يأتي هذا الاختلاف بشكل أساسي من تحسين كفاءة الطاقة في مصادر الإضاءة ودور استراتيجيات التحكم الذكية. على سبيل المثال ، بعد أن يحل LED محل مصادر الإضاءة التقليدية ، يمكن أن يقلل من استهلاك الطاقة بنحو 20 ٪ إلى 40 ٪ ، ويمكن أن يجلب التعتيم الذكي والتحكم في المستشعر 20 ٪ إلى 30 ٪ من مساحة توفير الطاقة. إذا تم دمجها مع إمدادات الطاقة الشمسية أو إدارة الإضاءة الأكثر تطوراً ، فيمكن تحقيق نسبة توفير طاقة أعلى. يرتبط نطاق توفير الطاقة النهائي ارتباطًا وثيقًا بتكوين المعدات والبيئة وأسلوب الإدارة.

تعتمد آلية توفير الطاقة بشكل أساسي على نظام التحكم الذكي

يرجع التأثير الموفر للطاقة لأضواء الشوارع الذكية بشكل أساسي إلى قابلية ضبطها واستجابةها. من خلال استراتيجيات مثل التحكم في الوقت المحدد ، وتعديل سطوع تدفق حركة المرور ، والتكيف التلقائي مع الظروف الجوية ، تتجنب مصابيح الشوارع الذكية حدوث إضاءة غير فعالة. على سبيل المثال ، في المناطق التي لديها حركة مرور قليلة خلال ساعات الليل ، يمكن أن تقلل مصابيح الشوارع تلقائيًا من تشغيل الطاقة والعودة فقط إلى الإضاءة العادية عند اكتشاف الأشخاص أو المركبات التي تمر بها. هذا يمكن أن يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة الناجم عن الحفاظ على إنتاج الطاقة العالية طوال الليل. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تدرك منصة التحكم المركزية أيضًا تصحيح الأخطاء وإدارة المجموعات عن بُعد لتجنب نفايات الطاقة الناجمة عن العوامل البشرية.

يختلف أداء توفير الطاقة في سيناريوهات التطبيق المختلفة

تختلف نسبة توفير الطاقة لأضواء الشوارع الذكية في سيناريوهات الاستخدام المختلفة. في المناطق المكثفة لحركة المرور مثل الطرق الرئيسية ، على الرغم من أنه يمكن تحقيق توفير الطاقة من خلال التعتيم الجزئي ، من أجل ضمان السلامة المرورية ، تكون متطلبات شدة الإضاءة الإجمالية عالية ومساحة لتوفير الطاقة محدودة نسبيًا. في الطرق الثانوية أو المناطق السكنية أو المتنزهات أو الطرق الريفية مع انخفاض حركة المرور ، يمكن أن يؤدي استخدام التعتيم الحث الذكي إلى تقليل وقت الإضاءة إلى حد كبير ، مما يزيد من نسبة توفير الطاقة. في هذه المناطق ، يكون التأثير الموفر للطاقة لأضواء الشوارع الذكية أكثر وضوحًا ، ووضع تشغيله أقرب إلى إصدار إمكانات توفير الطاقة.

تعكس الحالات الفعلية نتائج لتوفير الطاقة مستقرة نسبيًا

تُظهر الحالات العملية في العديد من المدن أن التأثير الموفر للطاقة لأضواء الشوارع الذكية بعد التطبيق مستقر نسبيًا. على سبيل المثال ، حلت مدينة في Jiangsu محل مصباح الصوديوم التقليدي 250W ذي الضغط العالي مع مصباح شارع ذكي 120 واط وقدمت نظام التحكم في تحريض التوقيت. تم تخفيض متوسط استهلاك الطاقة السنوي لقسم الطرق بأكمله بحوالي 55 ٪. أظهر مشروع آخر في حديقة صناعية في مقاطعة شاندونغ أن فاتورة الكهرباء السنوية لنظام الإضاءة انخفضت بأكثر من النصف من خلال التحكم في سطوع المنطقة والتحكم عن بعد المركزي. تعكس هذه البيانات أنه في ظل فرضية التكوين المعقول والإدارة العلمية ، فإن مصابيح الشوارع الذكية لديها القدرة على توفير الطاقة بشكل مستمر.

يتأثر تأثير توفير الطاقة بالعديد من العوامل

على الرغم من أن قدرة توفير الطاقة لأضواء الشوارع الذكية قد تم التحقق منها في كثير من الحالات ، فإن نسبة توفير الطاقة غير ثابتة. يقتصر أداء توفير الطاقة على العديد من العوامل ، مثل اختيار المعدات ، وكثافة تخطيط المستشعر ، وإعداد استراتيجية التحكم ، واستقرار شبكة الاتصال ، وما إلى ذلك. إذا لم تكن معدات الاستشعار مغطاة أو بطيئة بالكامل ، فقد يتسبب ذلك في استجابة الإضاءة وتؤثر على كفاءة توفير الطاقة. في الوقت نفسه ، إذا لم يتم الحفاظ على النظام بشكل صحيح أو كانت هناك حواجز اتصال على المنصة البعيدة ، فقد تكون بعض معدات الإضاءة في حالة تشغيل عالية الطاقة لفترة طويلة ، وبالتالي إضعاف تأثير توفير الطاقة. لذلك ، يعد تحسين تكوين النظام وإدارة التشغيل والصيانة وسيلة مهمة أيضًا لضمان نتائج توفير الطاقة.

الفوائد الاقتصادية والبيئية طويلة الأجل لتوفير الطاقة

لا يمكن أن تساعد مصابيح الشوارع الذكية في التحكم في نفقات الطاقة البلدية فقط عن طريق تقليل استهلاك الطاقة ، ولكنها تساعد أيضًا في تقليل انبعاثات الكربون من أنظمة الإضاءة الحضرية. من منظور اقتصادي ، يمكن لفواتير الكهرباء المحفوظة أن تعوض جزئياً استثمار المعدات الأولي وتشكل عائدًا في رأس المال المستقر بعد سنوات عديدة من التشغيل. على سبيل المثال ، في كتلة مع 100 مصابيح شارع ذكية مثبتة ، إذا كان ضوء واحد يوفر 1 كيلو واط ساعة من الكهرباء يوميًا ، فسيوفر حوالي 36500 كيلو واط ساعة من الكهرباء سنويًا إذا كان يمتد 365 يومًا في السنة. سعر الكهرباء هو 0.8 يوان/كيلوواط ساعة ، والتي يمكن أن توفر ما يقرب من 30،000 يوان في فواتير الكهرباء. من منظور حماية البيئة ، يمكن لهذا السلوك الموفرة للطاقة أن يقلل بشكل فعال من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن استهلاك الطاقة ، والتي لها أهمية إيجابية للبيئة.

اتجاهات التنمية المستقبلية ستعزز الحفاظ على الطاقة

من خلال تطوير تكنولوجيا إنترنت الأشياء ، وخوارزميات الذكاء الاصطناعي وتقنيات الطاقة الجديدة ، لا تزال القدرة الموفرة للطاقة لأضواء الشوارع الذكية لديها مجال للتحسين. على سبيل المثال ، من خلال تقديم الذكاء الاصطناعي لتحليل بيانات حركة المرور على الطرق ، يمكن تحقيق مطابقة استراتيجية الإضاءة الأكثر دقة ، أو عن طريق الارتباط بأنظمة النقل الحضرية لتحقيق تحسين الإضاءة الإقليمي ، مما سيساعد على تحسين كفاءة توفير الطاقة بشكل عام. بالإضافة إلى ذلك ، إلى جانب حلول الطاقة المتجددة مثل الألواح الشمسية وتخزين طاقة البطارية ، سيتم تحسين استقلال الطاقة وكفاءة تشغيل أنظمة الإضاءة الذكية. في المستقبل ، لن تكون أضواء الشوارع الذكية معدات لتوفير الطاقة فحسب ، بل قد تصبح أيضًا عقدة مهمة في البنية التحتية للمدينة الذكية.