行业行政管理部门在水运节能减排中的作用

第一篇：行业行政管理部门在水运节能减排中的作用

行业行政管理部门在水运节能减排中的作用

摘要：节能减排是促进水运发展的重要途径和手段，本文分析认为交通运输主管部门在促进水运节能减排的过程中可从改进管理方式、制定政策法规、完善标准规范、开展示范推广、建立长效机制等方面发挥作用。

关键词：水运；节能减排；港口；航运

收稿日期：2010-12-20

作者简介：彭传圣（1966-），男，硕士，研究员，主要从事大型港口机械的研究、开发和设计及计算机动画模拟技术等方面工作。

尽管水运具有运能大、占地少、能耗小、污染轻、成本低的比较优势，是最能体现资源节约和环境友好的运输方式，在建设资源节约型、环境友好型社会的大背景下，为进一步推动水运行业进一步朝着低能耗、低污染、低排放和高效能、高效率、高效益的方向发展，依然需要把节能减排作为促进水运发展的重要途径和手段，在发展中促转变，在转变中谋发展。节约资源是我国的基本国策，水运节能减排涉及面广，需要多个政府部门相互协同，才能有效开展，交通运输主管部门尤其有责任在促进水运节能减排的过程中积极发挥作用，本文根据相关资料，分析交通运输主管部门在开展水运节能减排工作方面可以利用的抓手。改进行政管理方式，实现管理过程的节能减排虽然“政府引导、市场调节、企业主体与公众参与”是开展节能减排工作的主要原则，但是实际上交通运输主管部门在履行行政管理职责的过程中，可主动发挥作用，促进管理过程的节能减排。以船舶报港为例。

船舶报港是港航部门有效的管理手段，具有海事安全管理、规费稽征、船舶指泊调度等各项职能。采用传统管理方式时，船舶每经过一个报港点，都必须停靠报港，接受检查。但是，随着经济社会的高速发展，水运量和运输船舶数量大量增加；以及船舶管理力度的加大，航区报港点逐年增加，船舶停靠报港既费时也增加能耗。图1所示为杭州市港航管理局管辖的杭州航区航道上布置的管理站所；采用传统管理方式，船舶在各报港点停靠、排队、等候，每个航次停靠报港次数较多，每次停靠所需时间约20~30 min，多消耗柴油10 kg以上。此外，还增加了不安全因素和人员工作量。杭州市港航管理局创新管理理念，以船舶GPS终端和港航船舶综合数据平台为基础，以信息化技术为手段，解决了船舶免停靠报港中船舶实时识别、航迹跟踪、免停靠稽查、规费自动稽征及指泊调度等技术难题，开发并应用了内河船舶免停靠报港信息服务系统。系统的应用实现了船舶报港管理方式转变，在保证报港检查质量的同时，有效减少了船舶停靠报检的次数，从而达到了节能减排的目的。系统在海月桥所、北星桥所试点应用结果如表1所示，表中船舶航行途中仅经过1或2个报港点，航次节能效果均超过图1杭州航区航道上管理站所分布水运科学研究

第二篇：电镀行业的节能减排

电镀行业的一些清洁生产和节能减排措施

《中华人民共和国清洁生产促进法》指出清洁生产是指：“不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采取先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。”

这一定义概述了清洁生产是从生产过程中的原辅材料和能源、技术工艺、设备、过程控制、产品、废弃物、管理、员工等八个方面通过审核咨询，发现问题，寻找清洁生产机会，提出并实施切实可行方案，达到节能减排的目的。

电镀行业是当今全球三大污染行业之一，在清洁生产和节能减排方面有大量的工作需要做，也有大量的措施可以实施。电镀行业的生产企业和设备企业在清洁生产、节能减排方面做了较多的研究，应用了一些新的工艺和技术。

1、无氰电镀工艺的推广应用，特别是无氰镀锌基本上代替了有氰镀锌，减少了氰化物的排放。

2、低铬/三价铬钝化工艺的应用，减少了铬的排放。

3、工件的清洗采用喷洗、多级逆流漂洗等形式，可同时通过自控技术根据工件量对用水量进行控制，杜绝长流水现象，大大节约了清洗用水，同时减少末端污水处理的费用。

4、压缩空气的搅拌采用自控技术控制，需要时才开启，节约能源。

5、热能的回收技术，对冷冻机、空压机等热能进行回收，可节约部分能源。

6、电镀废水经预处理、深度处理后达到漂洗水标准，可直接回用于生产线，取代生产线的自来水洗部分用水。通过国内企业的研究和实施案例，回用率可达70%，电镀废水中水回用技术的推广应用可节约电镀行业60%~70%的自来水用量，同时大大减少排污，建设中水回用项目，才能保证电镀生产的稳定可靠进行，解决目前电镀生产存在的问题，提高企业竞争力，才能促进企业自身的可持续发展，取得较好的环境效益和社会效益。陕西昕宇表面工程有限公司的电镀废水中水回用技术走在国内前列并有多项成功运行案例。

7、通过电镀园的建设，集约化生产，集中废水处理，减少小型电镀企业乱排、偷排的现象。

8、镀槽、过滤机底部设置托盘防漏、杜绝管道跑冒滴漏现象也是清洁生产的措施之一。

9、在不影响工艺的情况下采用高频开关电源取代高能耗可控硅电源，节约电耗。

“节能、降耗、减污、增效”，从企业的自身内部寻找清洁生产机会，不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采取先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，降低企业营运成本，提高产品的高附加值，增强企业市场竞争力，同时也创造了良好的社会效益。

第三篇：交通运输行业节能减排工作总结

201X年，交通运输行业深入贯彻落实科学发展观，全面贯彻落实党中央、国务院节能减排工作战略部署，将交通运输节能减排作为加快推进交通运输现代化、加快转变交通运输发展方式的重要抓手，统筹规划，重点推进，加强领导，明确责任，积极创新，广泛宣传，大力推进低碳交通运输体系建设，持续开展交通运输节能减排试点示范活动，充分发挥各方面、各层次节能减排政策叠加优势，不断提高行业节能减排监管能力和服务水平，交通运输节能减排工作取得了明显成效。

据测算，201X年，交通运输行业节能420万吨标准煤，减排917万吨CO2，其中公路运输节能284万吨标准煤，减排616万吨CO2;水路运输节能128万吨标准煤，减排288万吨CO2;港口节能约8万吨标准煤，减排13万吨CO2。与201X年相比，营运车辆单位运输周转量能耗下降0.8%，营运船舶单位运输周转量能耗下降2.3%，港口综合单耗下降2.2%。

一、强化政府主导，全面落实节能减排工作部署

充分发挥政府在推进节能减排工作中的主导作用，不断加强组织力度，持续提升管理效能，统筹安排重点工作，坚决落实目标责任，全面部署交通运输节能减排工作。一是，先后三次召开部节能减排工作领导小组会议，研究讨论落实国务院节能减排工作部署的部内分工方案、低碳交通运输体系建设城市试点等行业节能减排工作重大问题，安排推进201X行业节能减排重点工作。二是，印发了《关于贯彻落实公路水路交通运输行业落实国务院“十二五”节能减排综合性工作方案的实施意见的部门分工方案的通知》，将国务院对交通运输行业“十二五”期节能减排工作的要求落到实处，明确了部门责任，加大了推进力度。三是，制定了《交通运输行业应对气候变化行动方案》，印发了《交通运输行业“十二五”控制温室气体排放工作方案》，统筹安排交通运输行业“十二五”期控制温室气体排放和应对气候变化重点工作。

按照全国交通运输工作会议精神，各级交通运输主管部门和企事业单位认真贯彻落实行业节能减排工作部署，结合实际，因地制宜，大力推进交通运输节能减排，初步形成了政府部门发挥主导作用，企事业单位积极行动，全员广泛参与，全行业共同推进的有效工作机制和良好局面。

二、突出试点先行，深入推进交通运输低碳发展

新时期交通运输发展和“十二五”发展规划提出了建设现代交通运输体系的总目标，明确了深入推进低碳交通运输体系建设，加快交通运输低碳发展步伐是交通运输节能减排工作的重点任务。一是，继续指导天津等第一批10个低碳交通运输体系建设试点城市落实试点实施方案，按计划推进试点项目实施，组织开展经验总结交流，不断积累交通运输低碳发展实践经验。二是，进一步选定北京、昆明、西安、宁波、广州、沈阳、哈尔滨、淮安、烟台、海口、成都、青岛、株洲、蚌埠、十堰、济源等16个城市作为第二批试点城市，完成了实施方案的评审、调整和批复。三是，继续深化低碳交通运输体系研究。取得了“交通运输行业碳排放统计监测及低碳政策研究”的初步成果，论证确定开展低碳交通运输体系建设、低碳交通城市、低碳港口、低碳港口航道建设、低碳公路建设等评价指标体系研究。

三、完善政策措施，持续加大重点领域支持力度

进一步调整优化交通运输节能减排重点支持领域，创新交通运输节能减排项目管理模式，不断加大对交通运输节能减排重点领域的政策支持力度。一是，研究确定了交通运输节能减排优先支持范围和领域，完善了交通运输节能减排专项资金支持项目的激励机制，研究制定了专项资金绩效调查方案并组织开展了初步调查。二是，组织开展了201X专项资金支持项目申请和审核工作，部财务司加大专项资金支持，对两批280个项目给予“以奖代补”，资金额为42965万元，所形成的年节能量为15.8万吨标准煤，替代燃料26.2万吨标准油，减少二氧化碳排放69.9万吨。三是，组织开展了“营运船舶和施工船舶节能技术应用”类项目的第三方审核，认定了23家交通运输节能减排第三方审核机构。四是，评审并批复实施了南昌市“低碳交通城市”区域性项目管理试点和连云港港“低碳港口”主题性项目管理试点。五是，提出了交通运输节能减排统计监测考核、低碳交通运输体系评价指标、交通运输行业二氧化碳排放预测及减排政策等3个方面15项交通运输节能减排能力建设项目，201X年对其中9个项目予以了支持。六是，进一步加强了交通运输节能减排项目管理制度建设，发布了《交通运输节能减排第三方审核机构认定暂行办法》、《交通运输节能减排专项资金支持区域性、主题性项目实施细则(试行)》、《交通运输节能减排能力建设项目管理办法(试行)》等配套文件。

四、深化千企行动，充分发挥交通企业主体作用

两年来，“车、船、路、港”千家企业低碳交通运输专项行动在增强企业节能减排意识，提高企业节能减排水平，发挥先进企业在行业节能减排工作中的示范效应等方面，发挥了重要作用，企业在节能减排工作中的主体地位得到强化，专项行动取得阶段性成效。201X年，专项行动得到继续深化：一是，在营运车辆方面：继续严格实行营运车辆燃料消耗量准入制度;甩挂运输试点工作取得明显进展;联合中国海员建设工会全国委员会在全国道路客运行业共同开展了节能减排达标竞赛活动。二是，在营运船舶方面：发布了《关于内河运输船舶标准船型指标体系的公告》;发布了营运船舶燃料消耗量和CO2排放限值标准，要求新建船舶须满足标准要求，并配有能效管理手册;继续推进以天然气为燃料的内河运输船舶试点;继续推广内河船舶免停靠报港信息服务系统、靠港船舶使用岸电技术应用。三是，在公路方面：进一步推进ETC联网工程，截至201X年底，全国已开通ETC省份达24个，建成ETC专用车道3708条，ETC用户460万;部公路局组织开展高速公路运营节能技术应用示范工程，推进路面材料再生利用技术和可再生能源的应用。四是，在港口方面：继续推进轮胎式集装箱门式起重机“油改电”技术和港口机械节能运行控制技术应用，采用信息化技术优化港口组织调度，开展原油码头油气回收试点等。

五、实施政策引导，牢牢把握重点工作关键环节

继续加强政策引导，突出抓好交通运输节能减排关键环节，着力推进部确定的重点工作任务，取得了明显成效：一是，继续严格实施营运车辆燃料消耗量限值标准。截至201X年底，部累计发布21批达标车型，发布达标车型近2万个。201X年全国新进入营运市场的达标车辆共276万辆，节约燃油156万吨，减少二氧化碳排放504万吨。二是，继续严格实施客运运力调控政策。对于年平均实载率低于70%的县际以上客运班线，一律不新增运力。对一类客运班线、与高速铁路和城际轨道交通平行的客运班线，原则上不审批新增运力。对与现有班线重复里程在70%以上的二类以上客运班线，继续严格控制新增班线和运力。开展了道路客运实载率调查与测算技术规范研究，形成了《道路客运实载率调查与测算技术规范》。三是，继续加大公路甩挂运输试点工作推进力度。部道路运输司积极推进运输管理组织化，扩大试点示范。截至201X年底，全国首批实施的26个试点项目、40个甩挂运输场站已经全部动工，通过试点，甩挂运输模式单位运输周转量能耗下降了15%-20%。在首批试点的基础上，201X年我部联合财政部、国家发改委启动了第二批甩挂运输试点工作，共确定69个项目纳入试点，遴选、发布第二批甩挂运输推荐车型，试点效益初步显现。四是，继续完善交通运输能耗统计监测工作，推进普通营运货车和内河船舶能源利用状况远程监测。优化扩充了能耗监测重点企业范围，逐步将36个中心城市的重点公交企业纳入监测范围。组织开展了普通营运货车及长江流域内河船舶能耗统计监测状况调研，组织开发了普通营运货车和内河船舶能耗远程监测设备。五是，继续推进天然气汽车在交通运输领域的应用。组织召开了城际客货运输推广天然气汽车试点工作座谈会，批复同意在江苏、山东、山西汽车运输集团有限公司、广东省汽车运输集团有限公司开展天然气汽车应用试点。六是，深入开展绿色汽车维修工程。部道路运输司大力推广江苏等地绿色汽车维修工作经验，组织开展绿色维修技术体系研究，组织中国汽车维修行业协会筹备举办绿色汽车维修工作论坛。七是，在出租汽车行业开展服务管理信息系统试点工程，推动电话预约服务模式。在北京、重庆等15个城市，开展了第一批城市出租汽车服务管理系统试点工程，覆盖出租汽车20.5万辆，占全国16.6%。八是，加大对以天然气为动力的船舶试点工作的支持力度。部海事局积极探索LNG作为动力燃料，启动研究项目，扩大研究范围，核准我国第一艘LNG燃料动力船舶——长航凤凰重庆货运公司所属的”长迅3”船舶进行试点运营。九是，加快水运结构调整，部水运局结合“铁水联运”、“船型标准化”、“水运结构调整”等行业专项行动，开展“北江大宗货物低碳运输”、“优化水运用能结构，建设现代绿色物流链”等试点示范项目。

六、鼓励技术创新，不断提升典型示范引领作用

鼓励交通运输节能减排技术创新和应用，通过典型示范活动，宣传推广成熟的节能减排技术和产品，推动交通运输技术性节能减排。一是，发布了“隧道照明综合节能技术应用”等20个交通运输行业第五批节能减排示范项目，在201X年全国节能宣传周期间对第五批节能减排示范项目进行了授牌。二是，组织开展了“十二五”期第二批全国重点推广公路水路交通运输节能产品(技术)的推选工作。三是，配合国家发展改革委，继续组织推进隧道半导体照明产品应用示范工程，加强指导和监督，推进示范工程稳步实施。

七、开展科技攻关，继续强化持续发展能力建设

继续加大对交通运输节能减排研究工作的支持力度，针对制约行业节能减排工作的关键环节，组织开展了具有前瞻性、战略性和基础性的政策研究和技术研发，不断夯实行业节能减排能力基础。一是，继续推进“公路甩挂运输关键技术与示范”等部重大科技专项，启动了“公路交通运输节能减排法律法规制度体系研究”等部软科学研究项目，有序推进全球环境基金项目“缓解大城市拥堵、减少碳排放项目”。二是，深入推进节能减排科技示范工程，部科技司组织实施了云南昆龙高速运营节能科技示范工程等节能减排示范工程，城市智能交通和长三角航道网及京杭运河水系智能航运服务国家物联网应用示范工程。三是，组织开展了201X年交通运输建设科技成果推广目录发布工作，部科技司启动实施了“低碳环保技术在农村公路建设中的推广应用”等部科技成果推广计划项目。四是，组织开展了“交通运输行业能源消耗与碳排放统计监测体系”、“低碳交通城市评价指标体系”、“公路运输温室气体(CO2)排放影响、排放峰值与减排目标、路径研究”等交通运输节能减排能力建设项目。五是，继续推进节能减排标准规范的制修订工作，发布了《码头船舶岸电设施建设技术规范》、《港口船舶岸基供电系统技术条件》、《营运船舶燃料消耗限值及检测方法》等行业标准，开展了《水运工程建设项目节能评价规范》、《集装箱堆场装卸设备供电设施技术规范》等规范的编制工作和《天然气汽车替代燃料量评价方法研究》等标准研究项目。

八、组织专题研究，积极参与气候变化谈判工作

组织开展交通运输行业应对气候变化工作相关研究，深入分析探讨交通运输行业减缓和适应气候变化的基本路径，积极参与气候变化谈判工作，增加行业话语权，有效维护了行业发展利益和国家气候变化谈判整体利益。一是，参与国家发展改革委“中国低碳发展宏观战略研究”，组织有关单位承担“中国交通低碳发展战略研究”分课题，探索研究交通运输低碳发展途径，为国家和行业制定交通运输低碳发展政策提供决策支持。二是，参与政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告的政府评审工作，对第一工作组报告进行研究讨论，提出了部门评审意见。三是，继续组织开展国际海运温室气体减排市场机制等研究，结合最新谈判进展和研究结果，提出了下一步工作安排和谈判对策。四是，组团出席了国际海事组织(IMO)第63、64届海上环境保护委员会会议，参与国际海运温室气体减排谈判，向IMO单独或联合其他国家共同提交了6份政策和技术提案，五是，组织派员出席了《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)多哈会议、曼谷会议和波恩会议，积极参与和引导谈判进程。六是，派员参加德国交通建设和城市规划部在柏林举行的第二届“中德绿色物流会议”，进一步加强了交通运输低碳发展国际交流与合作。

九、重视宣传交流，广泛传播交通运输低碳理念

组织开展了形式多样、效果明显的交通运输节能减排宣传交流活动，广泛传播交通运输低碳发展理念，宣传推广先进成熟的节能减排技术和产品，为深入推进交通运输节能减排工作营造了良好的外部环境。一是，与国家发展改革委等部门联合组织开展了201X年全国节能宣传周活动。部机关组织了公共自行车启动仪式、低碳体验日等宣传活动。地方各级交通运输主管部门也围绕节能宣传周主题，组织开展了各具特色的宣传活动，取得了良好效果。二是，在光明日报、经济日报、中国交通报等媒体大力宣传交通运输节能减排经验和成效。三是，举办了交通运输节能减排与低碳交通运输体系建设试点工作培训班，深入宣传国家和行业节能减排政策。四是，举办了“201X中国交通发展论坛”低碳交通分论坛和“201X中国节能与低碳发展论坛”交通节能分论坛。五是，出版了《201X中国交通运输节能减排与低碳发展报告》。

十、做好机关节能，切实体现公共机构表率作用

部机关服务中心分解了节能减排指标，注重日常管理，制定和采取了切实有效的节能措施，效果比较明显。部印发了《关于进一步做好201X年部属各单位公共机构节能工作的通知》，分解落实节能减排目标，加强部属单位公共机构节能监督、指导和能耗数据统计。按季分月统计公示部机关及部属单位的用电、用水量等能耗数据，201X年前三季度，部机关用油量同比下降8.16%，用电量同比下降3.11%，预计顺利完成国管局制定的201X年节能指标。积极与国管局沟通协调，在部分部属单位继续推广财政补贴高效照明产品。

在总结成绩的同时，也要认识到，交通运输节能减排工作面临的形势依然严峻，交通运输结构性节能减排的潜力尚未充分发挥，科技创新对节能减排的支撑力度还需加强，节能减排统计监测考核体系还有待健全，低碳交通运输体系建设任重道远。为此，全行业要继续提高认识，加强领导，积极谋划，重点突破，持续深入推进交通运输节能减排，加大力度建设低碳交通运输体系，为促进交通运输科学发展，实现国家和行业“十二五”节能减排目标奠定坚实基础。

第四篇：运输行业节能减排工作总结

为响应国家努力建设资源节约型，环境友好型和谐社会，推进我区交通运输行业节约能源，提高能源利用效率和经济效益，保障国民经济快速发展，我局紧紧围绕“节能减排，科学发展”这一主题，广泛宣传，营造节能减排工作的良好氛围，把节能减排工作始终贯穿于我们的工作、学习和生活之中。现将一年的节能减排工作总结如下：

一、领导重视，精心组织。我局高度重视节能减排工作，把加强节能减排工作做为贯彻落实科学发展观，大力推进节能降耗，全面协调可持续发展的一项重要工作，努力抓好、抓实、抓出成效。为进一步搞好节能减排工作，局成立了由局长任组长、副局长任副组长，各科、室、队、所负责人为成员的“节能减排工作领导小组”，并结合上级文件精神，制定了《市区交通运输局公路运输管理所节能减排工作实施方案》等，明确了交通节能减排主要工作目标任务和措施，责任到人，从而使节能减排工作落到了实处，并及时指导交通系统公交、宏达运输企业，认真落实上级节能减排各项工作。

二、对超期服役的客运车辆强制退出运输市场，排放不达标的老旧车辆强制报废。鼓励发展封闭、箱式、罐式专用货车运输，引导运输经营者逐步淘汰老、旧车型，20xx年累计淘汰黄标车车辆816辆。

三、新进入道路运输市场的车辆必须在交通运输部公布的燃料消耗达标车型内的车型。严格《道路运输车辆燃料消耗量检测和监督管理办法》，禁止高油耗客、货车辆进入道路运输市场。严格市场准入条件和车辆检验标准，积极推广节能型、环保型车辆，对技术落后，单位能耗高，环境污染大的车辆，逐步淘汰出运输市场。货运车辆百公里燃料消耗量比2005年下降了10.6%。

四、加大宣传、鼓励出租车、公交车油改气，混合动力汽车、纯电动汽车等清洁燃料汽车，减少道路营运车辆的二氧化碳排放污染，倡导绿色、低碳交通运输体系建设。公交汽车天然气燃料车辆已达100辆，区华润公交车用燃气有限公司已建设完成，日供气30000方，全区499辆出租汽车全部更新为双燃料车辆。

五、强化车辆二级维护制度。为进一步提高我区道路运输车辆的技术水平，减少燃料消耗，推进资源节能型、环境友好型行业建设，加强道路运输车辆节能降耗管理。我局建立并落实了车辆燃料消耗限值标准执行工作目标责任制，与各相关单位签署了车辆燃料消耗限值标准执行工作目标责任书，并通过电视台、张贴宣传单、发放明白纸等多种形式进行了广泛的宣传发动，积极争取社会各界的理解和支持，引导道路运输经营者主动淘汰高油耗车型，各基层站所能够强化对营运车辆二级维护的监管力度，运输经营者能够严格按照《省道路运输车辆维护管理规定实施细则》对营运车辆进行周期性二级维护；维修企业、检测站严格按照《汽车维护、检测、诊断技术规范》对车辆进行二级维护作业和竣工后的检测，严格按照检测合格后方可发放二级维护竣工出厂合格证之规定办理。汽修所能够严格加强对二级维护的监督和检查，一经发现违规行为将按相关规定对其进行处罚，直至取消经营资质。

六、创建节约型机关，为行业节能减排工作做好表率。我局组织各科、室、队、所认真学习、落实节能减排工作精神，广大干部职工，机关全体干部职工积级参与能源短缺体验活动，上下班停开公车、私家车，提倡干部职工乘公交车、骑自行车或步行上下班；不开办公楼门厅及走廊的照明设施，不开或少开办公室、会议室照明灯，停开办公区域空调，开展以提高行政效能、降低行政成本和节约资源为主要内容的建设节约型机关活动，在不断提高工作质量和效率的同时，身体力行，率先垂范，努力降低成本、减少浪费，建立节约保障体系和机制，在建设资源节约型、环境友好型社会中发挥带头和表率作用。

七、我区农村公路建设工程大多属于老路改建。能够按照《市交通运输行业节能减排工作考核办法》及《实施细则》的要求，在今年的农村公路建设中做到了：

1、扩建工程老路利用率100%；

2、养护大修工程旧路利用率100%；

3、建设养护工程临时占地复垦率100%；

4、循环利用老路材料100%；

5、在工程建设中，合理安排工程机械，减少机械台班用量。

在今后的节能工作中，我局继续以“节能减排，科学发展”为主题，以加快发展方式为主线，建设“资源节约型、环境友好型”社会，大力推进节能减排工作，全面完成上级下达的任务目标。

第五篇：灯具光学系统设计在照明节能减排中的作用

灯具光学系统设计在照明节能减排中的作用

摘 要：本文主要根据照明应用场合的具体情况分析，在灯具光学设计时充分考虑CIE关于绿色照明的理念和要求，首先选择短弧，高光通或高显色性和高流明维持率的光源，其次采用模块化设计全方位组合不同反射功能的反光罩和遮光罩，控制光的投射方向和光束形状，同时改善照明灯具控光材料的光学性能，提高灯具的光输出效率，降低灯具溢出光及偏射光，减小人工照明形成的天空杂散光，提高照明场合的照明水平和视觉舒适度，控制光污染，节省能源，降低照明成本。

关键词：光学设计（optics design）；照明灯具(luminaire)；绿色照明(green lighting)； 溅射光(spill light)；

一、引 言

灯具作为照明单位器件，从功能方面可划分为机械结构及安装系统、电器及照明控制系统和光学照明系统，这三者相互作用，相互依赖，相互交融组成一个完整的灯具。其中灯具光学照明系统是实现灯具照明功能的终端执行部件，该系统主要包括光源和控光系统，它的工作最终体现灯具的使用性能。“绿色照明”是一个针对照明场合的要求，它的科学定义为：通过科学的照明设计，采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品（电光源、灯用电器附件、灯具、配线器材以及调光和控光器件），改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量，从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境并充分体现现代文明的照明。“绿色照明”是20 世纪９０年代初期照明行业提出的一个全新方针，它的出发点是节约能源、保护环境。实施绿色照明的宗旨是发展和推广高效照明器具，节约照明用电，建立优质、高效、经济、舒适、安全、有益的环境，绿色照明不仅要求节能，还要在满足对照明质量和视觉环境条件的要求下实现节能，因此不能单纯依靠降低照明标准来实现上述目的，而是要提高整个照明系统的节能能力，在同样的照明标准和照明质量下用通过更少的灯具和更低的功率消耗来实现。

二、基于绿色照明理念的灯具光学设计

照明系统的节能主要从两方面进行：一是研制和推广应用高效优质的照明灯具；二是提供合理的照明控制系统和工程应用。研究高效的照明灯具主要是从灯具光学系统的设计出发，合理选择灯具光源，科学设计灯具光学系统形状，采用性价比合理的反射材料和折射控光材料。

（一）光源的选择

电光源的发光原理不同、制作工艺不同、材料不同，则发光效率就不同。单位功率发出的光通量称为发光效率（以下简称光效），更确切地说就是电光源的发光能力。照明要节电，首先尽量提高电光源的发光能力，让尽量少的电能产生尽量多的光。金属卤化物灯的光效已接近甚至超过了1001m/W，有专家预计2010 年光效可达1201m/W，是泛光照明、道路照明和高大厂房照明的主要光源；高压钠灯光效已达1501m/W，是目前光效最高的照明光源，多用于道路照明和泛光照明。

在实际的照明应用中，片面追求光源的高显色性和高色温，能造成极大的能源浪费。在一些体育场馆的泛光照明中，一般都采用１０００～２０００Ｗ的大功率金属卤化物灯，按显色指数通常分为６５（或８０）、９０两种；按相应的色温分为３７００Ｋ（或４０００Ｋ）、５６００Ｋ两种。后者通常应用于国际性的彩电转播、奥林匹克运动会、“世界杯”比赛以及高清电视转播中；前者用于日常的训练、比赛、彩电转播中。在全球不同地区如北美和欧洲，其执行的标准也有较大的差别，现行的体育照明标准对此要求也有所不同。不同显色指数和色温的光源其光通量有明显差别，以１０００Ｗ的金卤灯光源为例。显色指数为６５的金卤灯光源光输出为１１００００Lm，而显色指数为９０的金卤灯光源光输出仅为９００００Lm。前者的光通量高出后者约２０％，意味着在同样的照度水平和照度均匀度要求下，后者可节能２０％左右。

现有金卤灯结构分为单端金卤灯和双端金卤灯2 种（图1），每种金卤灯又可分为长弧发光管和短弧发光管两种(图1)，应用于不同的灯具中。比较这些产品特性可以发现，短弧双端金卤灯具有以下特点：允许灯具系统的设计更加简洁，并使精确的光学系统具有较高的效率、良好的光束控制能力和最低限度的溢出光；燃点位置位于水平方向±5°以内，有助于金卤灯性能的稳定；但是在工作时，灯的封装部位将暴露在空气中，因此必须控制灯具温度，灯与灯之间颜色差异较难控制。单端短弧金卤灯同样具有自己的优势，特别是在对眩光、外溢光的控制以及灯具的精确配光方面：也可以精确地控制光线，提供更多的配光选择、良好的外溢光及眩光控制、透明管状外玻壳、高光效等；如果保持水平方向±5°以内的燃点位置，可以最大程度地降低金属卤化物灯固有的色差，初始及燃点寿命期间均具有很高的光效，灯具寿命比双端金卤灯长，灯与灯之间的颜色差异容易控制。根据金属卤化物灯具的特性，当灯管处于水平和垂直状态时被点燃，灯具的燃点效率最高。一般灯具安装在灯杆或者马道上时，灯具的瞄准角度与水平方向会有一个２５°～４０°左右的夹角，此时，灯具的倾斜系数较低，总的光失系数降低，灯具的利用效率下降，必须使用更多的灯具才能达到这一照明效果。使用Ｚ形光源。

（图2）时，通过灯管Ｚ形的校正，可使灯管基本处于水平状态，提高灯具的倾斜系数，提高了灯具的利用效率，减少灯具的使用数量，有效节约了电能。同时，采用Ｚ形光源后，结合灯具的设计，部分本来投射到空中的外溢光通过反射器的反射被重新投射到场地中，从而提高了灯具的效率，使场地内可供利用的光能提高了２５％左右，并且减少了对周边环境的外溢光污染和场地内眩光。在没有配置外置眩光控制器的情况下，可减少外溢光达５０％左右；选用外置眩光控制器后，外溢光可减少９０％～９５％。

（二）灯具控光器件的设计原理

1．灯具光学设计与照明节能的关系

灯具是光源、灯罩和相应附件组成的总体。灯具的光照主要特性，一是配光性能；二是灯具效率；三是防止眩光特性。灯具的主要作用是让光依人们需要按一定的规律分配。光源在灯具内发光后总会损失一部分光，灯具发出的光通量与光源光通量之比称为灯具效率，灯具效率高意味着光在灯具内的损失少，发出光多，意味着节能。各种灯具的效率差异很大，大致在30%～95%之间，如窄光束的投光灯一般在30%～50%左右，为了提高灯具效率，灯具光学系统设计就显得非常重要。

不同分类的灯具，照明要求不同，光学系统设计所要关注的内容不同，灯具的分类方法很多，若从光分布图看，可分为三种形式。１、双向非对称式，2、单向对称式，3、双向对称式，4、轴对称式 3。按照照明设计要求对灯具分类，可分为：１、室内照明灯具，２、泛光及投光照明灯具，３、道路及庭园照明灯具。按照使用场合分类就更多。

就灯具使用而言，泛光照明用投光灯功率大，亮度高，又布置在建筑物附近，极易对路人造成眩光，对周围建筑物内的居民造成光干扰。因此，在进行照明设计时，对灯具的选型及灯具安装位置的选择都要充分考虑，应尽量减少溢散光，灯具的位置和投射角度要合理，要提高泛光照明利用系数（被照表面所得到的光通量与光源发出的光通量之比值）。国际照明协会规定了７种最基本的灯具配光曲线（图4），也有部分灯具提供更多类型配光曲线，以满足市场的不同需求。

道路照明的范围十分广阔，覆盖了城市乡村的大小街道。其最重要的功能是为驾驶员提供安全的照明，尤其是高峰期间在市中心交通混乱的区域，对照明的要求是非常高的,表一是常见道路照明功率密度限值。道路照明能源消耗占整个照明能源消耗的比重很高，依照2002 年数据，全国道路照明灯光盏总数将超过1200 万只，以市场用量最大的 250W 高压钠灯做计算基础，每只钠灯的年耗电量为： 250×1.15(电感镇流器的电耗)×11.5h÷1000×365 天h=1200 度。所以灯具光学性能对节能至关重要。当前的灯具相关标准已经对灯具光强分布、灯具效率和眩光限制提出要求。对于灯具效率，常规道路照明灯具效率由60%提高到70%，泛光灯效率由55%提高到65%，分别提高了10%。因此灯具性能要高于标准要求实现配光分布，效率及眩光控制，必须进行科学合理的灯具光学系统设计，传统道路照明的配光特征曲线如图5 所示。

室内照明灯具光学设计对节能减排也起到重要作用，比如办公室照明多采用格栅灯，如果格栅和反射器能够科学设计，提高格栅灯的效率，那么节能效果就相当明显。当前格栅灯满足CAT II 眩光控要求的效率大多50%～60%，而且光分布也不是很好，要保证办公室照明的基本要求，就需要更多数量的灯具，会造成能源浪费。现在一些著名企业都推出灯具效率在70%以上的优良眩光控制格栅灯，照明质量得以改善，而且立刻节能10%以上。还有就是厂房和仓库的照明，目前大多使用HID 光源的工矿灯，HID 工矿灯的效率大概在60%~80%之间，如果采用荧光灯管的高挂灯，科学设计其光学系统，则眩光控制要求比HID 工矿灯好，灯具效率可达90%以上。比如采用6X54W 高效荧光灯管的高挂灯照明效果与采用400W 金卤灯的工矿灯相当,但可节能20%以上。图6 是一些室内照明用典型灯具的配光特征曲线。

2．灯具光学系统设计原理

灯具光学系统就是灯具使用光源，遮光罩（灯罩）和反射器（灯杯）组成的具有相互位置关系的整体，是灯具结构一个子系统，是实现灯具照明功能最直接的、也是最终的执行系统。灯具光学设计就是利用几何光学原理设计由复杂非自由曲面组成的反射器和遮光罩，使光线射向所要求照明方向的一种办法。在灯具光学设计中，评价灯具光学性能的主要因素是被照平面的照度及照度均匀度、灯具输出的光通量、灯具眩光等。有许多因素影响灯具光学功能的评价，诸如使用场合照明的要求，照明空间的布局与结构，被照面的表面特性、背景光强、墙面的反射甚至人眼的特性，眩光及溢散光控制和亮度比控制等。

目前反射器和遮光罩工作面形状都是由很多自由微曲面组成，反射曲面的形成采用多曲面反射配光设计法（图7），灯具的反射器由许多片不同的反射片嵌在反射罩内组成（图8），采用３６０°角布置，反射器可以组合成不同形状，不同功能的小反射曲面组合成特定光反射功能的子模块，以实现特定的光反射功能,采用这种布置方式对光线的控制更加精准，进一步减少了外溢光，提高灯具的效率。反射片的不同组合搭配，能够形成多种配光曲线。在新开发照明灯具时只需按照配光要求组合反射器模块，就可以实现特殊要求的配光设计，从而在应用中选择合适的配光，做到合理投射和利用光线，以达到最佳的照明效果。这样做一则减少灯具开发进度，二则便于通过改变局部反射器模块形成新的配光，灯具结构不需要太大改动。采用模块化设计全方位组合不同反射功能的反光罩和遮光罩，减少内部反射次数，控制投射方向和光束形状，原本投射到非照明区域的散射眩光、溢出及偏射光和人工照明形成的天空杂散光得以减少。可以提供一个舒适、清晰自然的照明环境，同时节省成本，降低能源消耗。

3．照明灯具控光器件材料的选用

灯具的反射面应尽量选用高反射比的材料，灯具上的透光罩应尽量选用透射比高的材料，以提高灯具的效率。目前多数投光灯的反射器材料大多采用铝型材厂提供的用于照明的铝板，如安铝，美铝、意铝、法铝等品牌的铝板，国产铝主要是甘铝、贵铝等。在设计反射器时为了保证工作平面上照度的均匀性，一般多采用锤纹或是雾面材料(图9)，但缺点是光线漫射会造成灯具出光率降低，而且不易形成窄光束配光，造成照明眩光，与绿色照明的宗旨相背离，根据笔者灯具设计的经验，可以考虑反射器多采用高反射率的镜面铝板（图9），整个反射器采用多自由反射曲面的组合，而不是当前一大块曲面的反射形式，便于实现灯具光束的控制。虽然反射器加工成型成本会增加，但从长远考虑，考虑节能的费用，加工成本增加的费用完全可以补偿，利用镜面反射材料代替一般的雾面材料，灯具出光率提高10%以上，利用镜面材料代替锤纹铝材，提高出光率5%以上。另一个方面是有关折射罩材料的选用，由于光线以大入射角入射透镜，则在入射表面形成较强的反射，真正进入透镜的光线就会减少，降低灯具出光率。比如非对称配光的投光灯具为了在工作平面形成均匀照度，希望在垂直平面内灯具的最大光强角度较大，比如60º，一般的设计也在40º以上，但是出现的问题是当光线以较大入射角照射到玻璃表面时，玻璃表面反射率将增加，穿透玻璃射出的光线将减少，从而影响灯具的出光率，所以在选择泛光灯具折射器时，考虑在玻璃内表面涂镀增透膜或采用防反射玻璃，以提高灯具的出光率。只有根据要求合理选择灯具的反射器材料和折射器材料，再结合多曲面反射的配光设计，全面提高灯具的出光率，降低照明能耗，减少眩光，真正实现绿色照明。

三、典型灯具光学设计示例

GE 在灯具新产品研发过程中，特别注意灯具的光学系统设计，考虑如何提高灯具的光输出效率、灯具溢出光控制和良好的灯具配光分布，以期实现最佳的照明功能。这里就不同类型的灯具光学设计作一个简要的概述。

图10 是一款新型HID 隧道灯的光学系统和反射器的制作模型，为了节省成本,该反射器使用隧道灯常用反射器材料,只是在反射器形状上设计采用自由曲面,利用该反射器获得的灯具配光分布特征曲线如图11 所示，该灯具相对传统的隧道灯具不但光输出效率高达75%以上，而且是全截光灯具，灯具照射面积大，可使用相对较少数量的灯具实现隧道照明所要求的均匀度和平均照度。目前市场上HID 隧道灯具的平均效率大概65%～70%之间,可以节能5%～10%,由于照射面积大,可以采用较少灯具,参照150W 高压钠灯能耗,也可节省5%～10%左右。

图12 是一款新型格栅灯的光学系统以及配光曲线特征，反射器形状设计采用自由曲面,利用该反射器获得的灯具配光分布特征曲线如图12 所示，该灯具光输出效率实测高达75%以上，眩光控制等级满足CIBSE LG3 CATII 的要求，灯具配光曲线为典型的∆配光,灯具照射面积大，可使用相对较少数量的灯具实现隧道照明所要求的均匀度和平均照度。相比传统灯具，由于照射面积大,光输出率高,可以采用较少灯具满足办公室照明要求，参照3X28W 荧光灯能耗,也可节省10%左右。

图13 是一款新型荧光灯光源高挂灯及其光学系统，这款灯具主要替代400W HID 光源高挂灯，反射器形状设计采用自由曲面，利用该反射器获得的灯具配光分布特征曲线如图14 所示，该灯具光输出效率实测高达91%以上，灯具在γ角75°方向最大亮度不超过3000cd/m2（6X54W）,所以眩光控制很好，而且灯具照射面积大，可使用较少数量灯具实现工厂仓库所要求的均匀度和平均照度。相比传统灯具（400W 金卤灯高挂灯）,考虑能源消耗和灯泡更换成本，一年可节省费用16%，具有显著的经济效益。

图15 是一款传统道路灯反射器，采用高纯铝深拉延成型，表面进行氧化处理，由于反射器形状不规则，表面抛光困难，所以反射器镜面反射率很难提高，灯具光效和配光形状很难改善，反射器成型废品率高，目前使用传统反射器结构的全截光路灯出光效率大概在70%～80%之间.灯具配光分布特征曲线如图15 所示。依据光学原理设计新型的道路灯反射器，该反射器采用传统成型技术，也可以提高灯具效率到85%左右，即可节能5%～10%，而且道路侧光输出高，灯具有效效率高，节能就更加显著,如图16 所示。

投光灯光学系统设计也相当重要，良好的设计不但可以控制灯具的光束形状，而且完全能够按照明场合所要求的光束角及配光形状设计反射器，不但可以提高灯具的有效效率，而且可以控制灯具的溢出光和溅射光，造成不必要的光污染和眩光。图18 是一款2000W 投光灯的光学系统模型，设计50%光束角是6 度，灯具效率可达80%。一般窄光束大型投光灯光输出效率大概50%左右, 较好的设计也在60%～70%之间，所以灯具光学系统设计在泛光照明中的节能更加显著.这种窄光束的投光灯在因其在反映面上亮度一致，在垂直面上光分布过渡自然，与夜特空成明显的对比，显示了光的力度；灯具向上仰角大，光强峰值与地面的夹角在抑制眩光的范围内，并且尽可能扩大了被照面和周围环境的亮度，所以不会出现失能眩光。

图19 自由曲面拼接投光灯反射器样品

总之，对于照明灯具，特别是泛光照明、道路照明、室内照明灯具，今后的发展方向是进一步改善灯具使用的光源，比如新型LED 光源，同时要结合新型光源科学设计灯具控光器件，提高灯具的光输出率，实现照明节能的最终目的。基于上面的分析，我们可以看到，灯具光学系统在照明节能减排中占据相当重要的位置，所以我们的设计人员要不断学习，不断创新，设计出更多更好的照明灯具，为环境照明服务。