Цели и задачи на енергийно ефективната реконструкция на уличното осветление

Цели и задачи на енергийно ефективната реконструкция на уличното осветление:

1. 
   Повишаване на енергийната ефективност на уличното осветление в Общините и намаляване на консумацията на електрическа енергия.
   
2. 
   Подобряване на нивото на уличното осветление в съответствие с българския стандарт за улично осветление БДС 5504-82.
   
3. 
   Намаляване на преките разходи на Общините за улично осветление при осигурено високо качество на осветлението.
   
4. 
   Осигуряване на безопасно движение на моторните превозни средства повишаване сигурността на движение на пешеходците нощно време и създаване на комфортна нощна атмосфера.
   

Оптимална реконструкция на съществуващи улични осветителни уредби

За финансовото обезпечаване на реконструкцията на УОУ общините получават от специализирани банкови институции дългосрочни (15-20 години) нисколихвени кредити.

През последните години чувствително се обнови материалната база на УО. Появиха се на пазара качествено нови светлинни източници, подобриха се чувствително показателите на уличните осветителни тела (УОТ) и пускорегулиращи апарати (ПРА). Новите продукти за улично осветление са с по-добри показатели – к.п.д., светлоразпределение, светлинен добив, степен на защита (IP), срок на служба на лампите и ПРА, но имат по-високи цени.

От особена важност е правилната поддръжка на УО, която гарантира осигуряването на нормените показатели на УО не само при пускането на УОУ, а за целия период на експлоатация.

Съществуват следните две гранични стратегии при реконструкцията на УОУ:

• 
  минимални първоначални инвестиции и последващи значителни експлоатационни разходи,
  
• 
  значителни първоначални инвестиции и последващи минимални експлоатационни разходи.
  

Най-често срещаната задача при реконструкцията на улично осветление е използвайки съществуващите стълбове и електрически мрежи да се демонтират старите УОТ и се монтират нови енергоикономични, и там, където е възможно от светлотехническа гледна точка те да се монтират под въздушната мрежа, с оглед облекчената бъдеща експлоатация.

При тези условия може да се дефинира оптимизационна задача за минимизиране на разходите при реконструкция на съществуваща УОУ.

Годишните разходи на уличната осветителна уредба са равни на:

 ,

където:

Сег – са средногодишните разходи за електроенергия за времето на живот на уредбата (12-20 год) при средно годишно увеличение на цената на електроенергията с 6%.

Сг – годишни разходи за погасяване на главницата и лихвите по кредита.

Сг_п – годишни експлоатационни разходи на УОУ включващи разходите за почистване на оптичната система, разходи за лампи и разходи за подмяна на лампите.

Законодателството в България не позволява на общините да начисляват амортизационни отчисления за осветителните уредби, а тяхното финансиране се извършва с целеви заеми. Затова първоначалната инвестиция е оценена с годишната вноска за изплащане на заема за реконструкция, като е приета лихва от 7%. Тъй като масовата практика е този заем да се отпуска с фиксирана лихва и срок за погасяване, размерът на годишната вноска за обслужване на заема Сг е величина, която отчита изцяло тежестта на първоначалните инвестиции. При покупка на качествени осветители, които имат дълъг живот, се приема, че първоначалните инвестиции ще се изплатят за по-дълго време, като така се намалява финансовата тежест и обратно – евтините осветители ще имат кратък живот и съответно кратко време за изплащане. Този начин на отчитане на инвестициите е най-близо до реалната ситуация, в която трябва да работят общините в момента. Получените резултати са достатъчно общи и остават верни и за частни осветителни уредби (например вътрезаводски УОУ и др.), защото се отчитат едновременно размера на инвестицията, лихвения процент и срока за изплащане.

Финансово най-изгоден е варианта с осветител 2 и 150 W лампа. Този тип осветител принадлежи към високия клас осветители предлагани в момента на пазара и има относително висока цена. Конструиран е с алуминиев корпус, който му осигурява живот над 20 години. Дългото време на експлоатация намалява годишните вноски за изплащане на първоначалната инвестиция. Разсейвателят от закалено стъкло осигурява висок к.п.д. и много слабо изразено стареене и пожълтяване. За този тип осветители коефициентът на невъзстановяемите загуби може да се приеме равен на 0,98.

Високата степен на защита (IP66) позволява по-рядко почистване, дори при силно запрашена околна среда, каквато се наблюдава при всички УОУ работещи в градски условия в България.

Ясно се вижда, че разходите за електроенергия са определящи. Разходите за изплащане на първоначалната инвестиция са оценени с годишна вноска за погасяване на заем със 7% лихва за срока на експлоатация на уредбата. Този разход не надвишава 20% от общите годишни разходи при никой от вариантите, въпреки че са разгледани и едни от най-скъпите осветители на българския пазар.

Обслужването на осветителите (почистване на оптичните системи и подмяна на лампите) също остава под 1/5 от общите годишни разходи, като процентът е по-висок при по-малките мощности на лампите, защото тогава се налага по-често обслужване. При лампи с мощност 250 W началната яркост е висока, това определя ниска стойност на MF, което позволява по-рядко обслужване. Единственото изключение е осветител 3. Това е осветител от по-нисък клас (пластмасов корпус и отражател, IP 65), който при малка мощност на лампата осигурява много ниска стойност на първоначалната яркост на платното. Това, заедно с интензивното пожълтяване на разсейвателя и стареене на корпуса, изисква много често почистване, при това извършвано самостоятелно без едновременна подмяна на лампите, (а от там и на много висока цена).

Тъй като електроенергията участва с повече от 50% в общите годишни разходи за изплащане и експлоатация на уредбата, намаляването на консумацията е най-важният фактор при оптимизиране на реконструкцията на УОУ. Това означава използване на осветители с висок к.п.д. и оптимални светлоразпределителни криви, лампи с максимален светлинен добив и оптимална експлоатация на УОУ.

Съгласно новия стандарт за улично осветление експлоатационният фактор MF зависи до голяма степен от експлоатационния фактор на осветителното тяло Кот, който от своя страна се определя в зависимост от IP, интервала на почистване на оптичната система и степента на замърсяване на околната среда.

За по-чувствителен ефект за икономия на ел. енергия е необходимо да се помисли в посока доставка на соларни системи с акумулаторен модул за УО.