徐旭麗　劉劍飛　陸波　俞浩煥

寧波舟山港穿山港區(qū)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“穿山港區(qū)”）碼頭岸線長(zhǎng)3 410 m，前沿水深17 m以上，陸域面積359萬(wàn)m2，堆場(chǎng)（0～11號(hào)）面積183.7萬(wàn)m2，擁有3萬(wàn)多個(gè)平面重箱箱位和2萬(wàn)多個(gè)平面空箱箱位，配備49臺(tái)橋吊、151臺(tái)龍門(mén)吊、38臺(tái)堆高機(jī)和近450臺(tái)流動(dòng)機(jī)械。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，穿山港區(qū)每年動(dòng)力照明成本占整個(gè)工程變動(dòng)成本的比重較大。鹵素?zé)簟⒔瘥u燈和高壓鈉燈是工程照明燈具的首選。鹵素?zé)羰抢^白熾燈之后的第二代照明光源，其發(fā)光強(qiáng)度遠(yuǎn)高于白熾燈，而能耗約為白熾燈的1/3。第三代照明光源為金鹵燈、高壓鈉燈：金鹵燈性能穩(wěn)定，顯色性好，缺點(diǎn)是使用壽命較高壓鈉燈短，并且價(jià)格偏貴，啟動(dòng)困難;高壓鈉燈的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)光效率比金鹵燈高且透霧性強(qiáng)，缺點(diǎn)是顯色性差。隨著科技的進(jìn)步，第四代照明光源發(fā)光二極管（light-emitting diode，LED）誕生，發(fā)光效率從最初的5 lm/W發(fā)展到100 lm/W，具有體積小、耗電量低、使用壽命長(zhǎng)、無(wú)輻射、亮度高、熱量低、環(huán)保性好、堅(jiān)固耐用等優(yōu)點(diǎn)，在工程照明中得到廣泛應(yīng)用。

1 穿山港區(qū)設(shè)備照明燈具概況

穿山港區(qū)全天候不間斷作業(yè)模式下的橋吊、龍門(mén)吊等設(shè)備安裝400 W和1 000 W高壓鈉燈，堆高機(jī)設(shè)備安裝70 W鹵素?zé)?。由?可知：穿山港區(qū)設(shè)備照明燈具以高壓鈉燈為主，高壓鈉燈的數(shù)量較多且功率較大;設(shè)備照明燈具總數(shù)量達(dá)4 741盞，總功率為2 619.28 kW。按1年365 d、平均每天照明時(shí)長(zhǎng)10 h、燈具完好率90%、設(shè)備有效利用率70%來(lái)計(jì)算，穿山港區(qū)設(shè)備年照明耗電量為602.3萬(wàn)kW穐;按工業(yè)用電計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)0.8元/（kW穐）計(jì)算，設(shè)備年綜合照明耗電成本為481.84萬(wàn)元。

2 穿山港區(qū)設(shè)備照明燈具節(jié)能改造

2.1 可行性分析

為了節(jié)能降耗，穿山港區(qū)實(shí)施設(shè)備照明燈具節(jié)能改造，將傳統(tǒng)燈具改為L(zhǎng)ED燈。為此，穿山港區(qū)開(kāi)展理論研究，分析實(shí)施改造的可行性。由表2可知：高壓鈉燈的綜合發(fā)光效率為/W，LED燈的綜合發(fā)光效率為91.8 lm/W， LED燈的綜合發(fā)光效率是高壓鈉燈的1.79倍。當(dāng)港區(qū)溫度低于85℃時(shí)，LED燈無(wú)光衰減，具有平均使用壽命長(zhǎng)且質(zhì)保期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)可行性分析，確定可以將高壓鈉燈改為L(zhǎng)ED燈。

2.2 實(shí)施改造

2004―2008年，穿山港區(qū)橋吊和龍門(mén)吊設(shè)備安裝的燈具為通用電氣生產(chǎn)的高壓鈉燈。由于碼頭空氣中鹽堿含量高，部分燈具在使用2～3年后就需要更換，使用成本高昂：通用電氣成套燈具價(jià)格為元左右（2006年）;燈泡、觸發(fā)器、電容器、整流器、支架等更換率為80%左右，分開(kāi)購(gòu)買(mǎi)成本為元左右。2008―2014年，穿山港區(qū)考慮到燈具更換頻率較高且采購(gòu)成本高昂，改用飛利浦高壓鈉燈。飛利浦高壓鈉燈采購(gòu)成本相對(duì)較低，但其使用壽命比通用電氣高壓鈉燈短。2015年以后，穿山港區(qū)工程技術(shù)部將發(fā)光效率、顯色指數(shù)、使用壽命等性能指標(biāo)優(yōu)于高壓鈉燈的日甚LED燈試用于部分橋吊和龍門(mén)吊。經(jīng)過(guò)1年多的試用，LED燈獲得設(shè)備操作司機(jī)和維修人員的普遍認(rèn)可;因此，穿山港區(qū)逐步將高壓鈉燈和鹵素?zé)舾鼡Q為L(zhǎng)ED燈。

穿山港區(qū)設(shè)備照明燈具改造前后功率比較見(jiàn)表3。設(shè)備上的高壓鈉燈改為L(zhǎng)ED燈后，設(shè)備使用功率大幅降低：橋吊大梁和小車(chē)上1 000 W高壓鈉燈改為400 W LED燈后，使用功率為原來(lái)的40.0%;龍門(mén)吊上400 W高壓鈉燈改為150 W LED燈后，使用功率為原來(lái)的37.5%;遠(yuǎn)東片區(qū)龍門(mén)吊大梁和大車(chē)上高壓鈉燈改為100 W LED燈后，使用功率為原來(lái)的25.0%;堆高機(jī)上70 W鹵素?zé)舾臑?0 W LED燈后，使用功率為原來(lái)的42.8%。

3 穿山港區(qū)設(shè)備照明燈具節(jié)能改造成效

3.1 燈具使用壽命延長(zhǎng)

穿山港區(qū)使用的通用電氣鈉燈、歐司朗鈉燈、鹵素?zé)舻葻艟叩馁|(zhì)保期為1年，而日甚LED燈的質(zhì)保期為3年。港區(qū)設(shè)備上高壓鈉燈和鹵素?zé)魺襞莸氖褂脡勖鼮?年左右，即4 000 h左右;相比之下，LED燈自2015年安裝試用以來(lái)，基本處于完好狀態(tài)，部分燈具使用時(shí)間已超6年，達(dá)到24 000 h以上，燈具使用壽命明顯延長(zhǎng)。

3.2 采購(gòu)成本降低

整套1 000 W通用電氣高壓鈉燈的采購(gòu)成本為元左右;整套400 W LED燈的采購(gòu)成本也是元左右，但由于LED燈的使用壽命和質(zhì)保期長(zhǎng)，按質(zhì)保期3年計(jì)算，LED燈的采購(gòu)成本是通用電氣高壓鈉燈采購(gòu)成本的1/3。同樣，將400 W高壓鈉燈改為150 W或100 W LED燈并將70 W鹵素?zé)舾臑?5 W或30 W LED燈后，燈具采購(gòu)成本也相應(yīng)降低。

3.3 維修成本降低

橋吊和龍門(mén)吊設(shè)備上的高壓鈉燈由燈泡、燈罩、整流器、觸發(fā)器、電控設(shè)備、支架等組成，每個(gè)部件的使用壽命不一且更換時(shí)間不同，維修成本較高。2014年穿山港區(qū)港吉片區(qū)54臺(tái)龍門(mén)吊上高壓鈉燈（總計(jì)1 026盞）及其部件維修更換率為38%，維修更換人工費(fèi)用高達(dá)128 700元（見(jiàn)表4）。2015年港吉片區(qū)實(shí)施LED燈改造后，至今未產(chǎn)生更換維修費(fèi)用，維修成本大大降低。

3.4 生產(chǎn)照明成本降低

穿山港區(qū)設(shè)備照明燈具實(shí)施LED燈改造后，橋吊、龍門(mén)吊、堆高機(jī)設(shè)備照明功率為1 016.47 kW（見(jiàn)表5），是改造前的38.8%，可節(jié)約電能1 602.81 kW穐。按1年365 d、平均每天照明10 h、燈具完好率90%、設(shè)備有效利用率70%、電費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)0.8元/（kW穐）來(lái)計(jì)算，穿山港區(qū)設(shè)備照明燈具改為L(zhǎng)ED燈后，每年可節(jié)約照明成本294.85萬(wàn)元，節(jié)能成效顯著。

4 結(jié)束語(yǔ)

LED燈具有發(fā)光效率高、安全性高、使用壽命長(zhǎng)、啟動(dòng)時(shí)間短、運(yùn)行成本低、顯色性好、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，已越來(lái)越多地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和城市照明。目前，穿山港區(qū)設(shè)備照明燈具已全部改為L(zhǎng)ED燈，港區(qū)道路照明燈具也部分改為L(zhǎng)ED燈;堆場(chǎng)和泊位高桿燈要求燈具色溫在2 700～3 000 K且泛光范圍大，目前還未試用LED燈。未來(lái)，隨著LED技術(shù)的成熟，LED燈在港站碼頭的應(yīng)用范圍將更加廣闊，從而彰顯其非凡的節(jié)能效果。

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2021-03-29）