我國推廣高效照明電器的節電效益分析
照明工程學報我國推廣高效照明電器的節電效益分析有節約照明用電、提高照明質量、改善照明環境和減少環境污染等效益。對終端節電量及其效益計算方法進行了研究，并具體計算分析了1996～2000年我國推廣以緊湊型熒光燈、細管型熒光燈（T8以下）、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈為主的高效電光源及器件取得的節電效益、環境效益和經濟效益。
我國照明電光源是以光效低和壽命短傳統的白熾燈為主，采用高效的照明產品替代傳統的低效照明產品，具有節約電量和電力的雙重作用，與電力開發相比具有投入少、見效快、易操作、影響大的特點，成為終端用電設備中節電率和發電污染減排率高、成本效益好的一種節電措施。
1996年9月國家經貿委制定了《中國綠色照明工程實施方案》。實施綠色照明工程，旨在我國發展和推廣高效照明器具，逐步替代傳統的低效照明電光源，節約照明用電，建立優質高效、安全可靠、有益環境和改善人們生活質量、提高工作效率、保護人們身心健康的照明環境，以滿足國民經濟各部門和人民群眾日益增長的對節約電能、提高照明質量、改善照明環境和減少環境污染的需要。
綠色照明工程實施以來，積極發展和推廣以緊湊型熒光燈、細管型熒光燈（T8以下）、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈為主的高效電光源，取得了明顯的節電效果和經濟效益。但對節電量至今還沒有具體的計算公式，對實施綠色照明工程以來所取得的節電量及其效益，尚未進行具體分析。為此，我們對計算方法、節電量及其效益進行了以下的研究和計算分析。
1終端節電量計算公式推廣某一高效光源替代低效光源，在光源發出相同的光通量時，所節省的功率（即低效光源功率G′減高效光源功率G）與點燃時間（d）的乘積為節電量，見公式（1）。所有種類高效光源替代低效光源的年節電量和為年總節電量，見公式（2）。
在宏觀計算節電量時，由于各種光源的點燃時間及壽命各不相同，各種光源的實際替代量又很難統計，也就很難計算出每年的節電量，只能求得n年內總節電量，然后求得年平均節電量。n年內的節電量公式推導結果見公式（3～8）。設Q為某j種產品的使用量， S為其光源（燈泡）的壽命， d為其日燃點時間。那么壽命不到1年的產品，即1 0 ， n≥1時，則n年的節電量公式為：壽命大于1年不到2年的產品，即2 i n≥2時，則n年的節電量公式為：壽命大于2年不到3年的產品，即3 i n≥3時，則n年的節電量公式為：壽命大于3年不到4年的產品，即4 i n≥4時，則n年的節電量公式為：壽命大于z年不到z 1年的產品，即z 1 i≥z ， n≥z 1時，則n年的節電量公式為：―――照明終端n年總節電量（億千瓦時）―――照明終端年均節電量（億千瓦時）――― n年內j種高效光源的使用量（萬只）―――n年內j種高效光源平均功率（瓦只）―――n年內j種被替代低效光源平均功率（瓦只）―――j種高效光源平均壽命（小時）―――j種光源平均日燃點小時使用壽命（取整數）。
2系統照明節電量的計算公式從系統節能考慮，照明節電量除了計算終端配電外，還應計算電網輸配電損失和發電廠廠用電系統照明節電量，系統照明節電量計算公式為：公式（9）中：ΔWe―――系統照明節電量―――照明終端節電量t―――終端配電損失系數α―――電網輸配電損失系數β―――發電廠廠用電率。
3高效光源推廣數量高效光源的使用量為生產量減出口量加進口量，并考慮10～15 的商店庫存和周轉量，緊湊型熒光燈由于以產定銷只考慮5～10 的庫存和商品周轉量。據有關資料統計1996年～2000年期間，推廣使用高效照明電器約10.6億只，其中T8型熒光燈使用量為4.29億只，緊湊型熒光燈使用量為4.8億照明工程學報只，高壓鈉燈為2676萬只，金屬鹵化物燈為731萬只，電子鎮流器為1.2億只。1996年～2001年期間，推廣使用高效照明電器約14.78億只。從1999年開始，緊湊型熒光燈產量大幅度上升，比1998年增加56 ，年使用量達到1.25億只，到2000年達到1.55億只，詳。
單位：萬只熒光燈其中：T8緊湊型熒光燈高壓鈉燈金屬鹵化物燈電子鎮流器注：使用量為年產量減出口量加進口量4高效光源平均功率由于推廣高效光源企業多、品種多、產量分散，很難統計某類產品平均功率。在本文中平均功率的計算采用不同光源功率的產量（光源產量比例是專家分析估計數）進行加權平均。接近或相同流明的高效光源替代低效光源的平均功率為：緊湊型熒光燈分7個功率等級按產量加權平均，每只8.32瓦緊湊型熒光燈替代每只45.8瓦的白熾燈， T8型熒光燈替代T12型熒光燈分4個功率等級按產量加權平均，每只32.5瓦T8型替代每只37.5瓦T12熒光燈，見表3 高壓鈉燈和金屬鹵化物燈替代高壓汞燈功率分二步加權平均，相同或接近的光通量的高壓鈉燈和金屬鹵化物燈替代高壓汞燈功率分4級加權平均，見表4 ，然后將高壓鈉燈和鹵化物燈的平均功率與其它不同功率的高壓鈉燈和鹵化物燈加權平均，每只158.6瓦金屬鹵化物燈替代每只235瓦高壓汞燈，每只152.3瓦高壓鈉燈替代每只平均250瓦高壓汞燈，見表5和6.電子鎮流器采用平均每只5瓦替代每只平均8瓦電感鎮流器。
緊湊型熒光燈瓦相當白熾燈瓦年產量比例年產量萬只熒光燈功率數萬瓦白熾燈功率數萬瓦T8功率瓦光通量流明瓦光通量流明產量比例年產量萬只T8熒光燈功率萬瓦T12熒光燈功率萬瓦汪淵等：我國推廣高效照明電器的節電效益分析自鎮流高壓汞燈高級光色型汞燈高壓汞燈瓦合計注光通量流明金屬鹵化物燈功率瓦光通量流明金屬鹵化物燈產量比例鹵化物燈相當高壓汞燈平均每只功率高壓汞燈功率萬瓦金屬鹵化物燈功率萬瓦高壓鈉燈瓦光通量流明高壓鈉燈產量比例高壓鈉燈年產量萬只高壓鈉燈相當汞燈平均每只功率平均替代功率萬瓦汞燈使用功率萬瓦金屬鹵化物燈功率瓦光通量產量比例產量萬只金屬鹵化物燈功率萬瓦功率為245.65只與100.5只不同產量時金屬鹵化物燈平均功率年金屬鹵化物燈平均功率瓦只金屬鹵化物燈替代金屬鹵化物燈產量比例高壓汞燈平均功率金屬鹵化物燈產量萬只金屬年鹵化物燈總功率萬瓦5高效光源燃點時間及壽命根據1998年中國綠色照明工程實施效果調查評估報告，高效光源燃點時間：緊湊型熒光燈多為飯店、餐館、家庭使用，燃點時間飯店為20小時天、餐館為12小時天、家庭為4小時天，平均燃點時間為每天10小時細管直管型熒光燈（T8）和電子鎮流器多為寫字樓、商廈使用，燃點時間按寫字樓每天8小時計、商廈按12小時，平均燃點時間為10小時計算高壓鈉燈、金屬鹵化物燈多為道路和廣場照明，考慮冬夏燃點時間的差異，按平均每天10小時計算。高效照明產品的壽命周期，緊湊型熒光燈國家標準規定自鎮流熒光燈的額定平均壽命不得低于5000小時，考慮我國目前產品質量差異，按4500小時計， T8熒光燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈及電子鎮流器按8000小時計。
6節電量的確定影響節電量大小的因素主要是平均功率、壽命和每天燃點時間的確定。壽命和每天燃點時間在上面第5節中已敘述。不同光源功率的產量將影響節電量計算結果，因各種原因無法進行抽樣調查，因照明工程學報不同高壓鈉燈功率及光通量高壓鈉燈功率瓦光通量流明產量比例年產量萬只高壓鈉燈功率萬瓦不同高壓鈉燈功率及光通量高壓鈉燈瓦光通量流明產量比例年產量萬只高壓鈉燈功率萬瓦每只高壓鈉燈功率為123.5瓦與每只195.5瓦采用產量加權計算平均功率高壓鈉燈功率瓦只高壓鈉燈替代高高壓鈉燈產量比例壓汞燈平均功率高壓鈉燈產量萬只年高壓鈉燈總功率萬瓦高效光源低效光源每只平均瓦數每只平均瓦數高效光源使用萬千瓦低效光源使用萬千瓦燈泡平均壽命年均節約億千瓦時T8熒光燈緊湊型熒光燈高壓鈉燈金屬鹵化物燈電子鎮流器合計年均節電量此我們采用不同產量比例得出多種平均功率，從中選擇出上面（第4節中）的平均功率。我們按照中國綠色照明工程評估報告替代功率計算，將緊湊型熒光燈的壽命從3000小時提高到4000小時，1996～2000年期間的節電量為196.04億千萬時，見表8.如果將緊湊型熒光燈的壽命從3000小時提高到4500小時， 1996～2000年期間的節電量為201.0億千瓦時，結果都偏小。選擇高壓鈉燈和鹵化物燈采用接近或相同的光通量功率進行加權平均數，1996～2000年期間的節電量為235.99億千瓦時，所得的節電量結果略大，見表9.因此我們認為節電量應介于兩者之間。
7推廣高效照明的節電效益照明終端節電量根據公式（7）和（8）計算。
1996～2000年推廣高效照明電器產品累計終端節約電量為1.4～9.96億千瓦時，年均節電量為汪淵等：我國推廣高效照明電器的節電效益分析222.4～236億千瓦時，見表7和表8.總節電量中緊湊型熒光燈節電量約占總節電量的67.16～71.26 ，其次是T8直管熒光燈節電量約占10～11 .照明系統節電量根據以上公式（9）計算。計算時采用終端配電損失系數t =0.02 電網配電損失按1999年全國平均為0.081 ，即α=0.08 燃煤發瓦時。
如果考慮系統備用設備容量系數取0.2 ，可避免峰荷容量系數為0.68 ， 1996～2000年即可避免峰荷容量為393.5～。5萬千瓦。按系統節電量計算，發電設備年運行5000小時計，可減少裝機容量為642.1～681.4萬千瓦。按照每千瓦裝機成本5000～6000元計算，可減少電力投資385.3～408.8億元。
8高效照明節能環保效益按1999年全國平均發電煤耗369gce kWh計算，準煤，約合1382～1466.7萬噸原煤。按照表8排放系數計算，年均可減少碳排放648～783.6萬噸， 5年累計減少碳排放3240～3918.0萬噸。年均減少二氧化硫排放22.1～23.5萬噸， 5年累計減少二氧化表81996～2000年不同光源采用加權平均功率計算的年均照明節電量高效光源低效光源每只平均瓦數每只平均瓦數高效光源使用萬千瓦低效光源使用萬千瓦燈炮平均壽命高效光源低效光源年均節約億千瓦時每只平均瓦數每只平均瓦數燈泡平均壽命年均節約億千瓦時T8熒光燈緊湊型熒光燈高壓鈉燈金屬鹵化物燈電子鎮流器合計年均節電量表9國內研究項目煤炭污染物排放系數單位排放系數排放系數：GEF項目為0.748， ADB項目為0.726，北京項目為0.656，中國工程院為0.680，美國能源部信息署為0.702，日本能源經濟所為0.756.
綠色照明綠色奧運專題研討會論文集， 2001年11月中國綠色照明發展報告（初稿）， 2002年。
陳燕生。2002年綠色照明經驗交流會。我國照明電器行業現狀及發展趨勢。
我國照明電光源是以光效低和壽命短傳統的白熾燈為主，采用高效的照明產品替代傳統的低效照明產品，具有節約電量和電力的雙重作用，與電力開發相比具有投入少、見效快、易操作、影響大的特點，成為終端用電設備中節電率和發電污染減排率高、成本效益好的一種節電措施。
1996年9月國家經貿委制定了《中國綠色照明工程實施方案》。實施綠色照明工程，旨在我國發展和推廣高效照明器具，逐步替代傳統的低效照明電光源，節約照明用電，建立優質高效、安全可靠、有益環境和改善人們生活質量、提高工作效率、保護人們身心健康的照明環境，以滿足國民經濟各部門和人民群眾日益增長的對節約電能、提高照明質量、改善照明環境和減少環境污染的需要。
綠色照明工程實施以來，積極發展和推廣以緊湊型熒光燈、細管型熒光燈（T8以下）、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈為主的高效電光源，取得了明顯的節電效果和經濟效益。但對節電量至今還沒有具體的計算公式，對實施綠色照明工程以來所取得的節電量及其效益，尚未進行具體分析。為此，我們對計算方法、節電量及其效益進行了以下的研究和計算分析。
1終端節電量計算公式推廣某一高效光源替代低效光源，在光源發出相同的光通量時，所節省的功率（即低效光源功率G′減高效光源功率G）與點燃時間（d）的乘積為節電量，見公式（1）。所有種類高效光源替代低效光源的年節電量和為年總節電量，見公式（2）。
在宏觀計算節電量時，由于各種光源的點燃時間及壽命各不相同，各種光源的實際替代量又很難統計，也就很難計算出每年的節電量，只能求得n年內總節電量，然后求得年平均節電量。n年內的節電量公式推導結果見公式（3～8）。設Q為某j種產品的使用量， S為其光源（燈泡）的壽命， d為其日燃點時間。那么壽命不到1年的產品，即1 0 ， n≥1時，則n年的節電量公式為：壽命大于1年不到2年的產品，即2 i n≥2時，則n年的節電量公式為：壽命大于2年不到3年的產品，即3 i n≥3時，則n年的節電量公式為：壽命大于3年不到4年的產品，即4 i n≥4時，則n年的節電量公式為：壽命大于z年不到z 1年的產品，即z 1 i≥z ， n≥z 1時，則n年的節電量公式為：―――照明終端n年總節電量（億千瓦時）―――照明終端年均節電量（億千瓦時）――― n年內j種高效光源的使用量（萬只）―――n年內j種高效光源平均功率（瓦只）―――n年內j種被替代低效光源平均功率（瓦只）―――j種高效光源平均壽命（小時）―――j種光源平均日燃點小時使用壽命（取整數）。
2系統照明節電量的計算公式從系統節能考慮，照明節電量除了計算終端配電外，還應計算電網輸配電損失和發電廠廠用電系統照明節電量，系統照明節電量計算公式為：公式（9）中：ΔWe―――系統照明節電量―――照明終端節電量t―――終端配電損失系數α―――電網輸配電損失系數β―――發電廠廠用電率。
3高效光源推廣數量高效光源的使用量為生產量減出口量加進口量，并考慮10～15 的商店庫存和周轉量，緊湊型熒光燈由于以產定銷只考慮5～10 的庫存和商品周轉量。據有關資料統計1996年～2000年期間，推廣使用高效照明電器約10.6億只，其中T8型熒光燈使用量為4.29億只，緊湊型熒光燈使用量為4.8億照明工程學報只，高壓鈉燈為2676萬只，金屬鹵化物燈為731萬只，電子鎮流器為1.2億只。1996年～2001年期間，推廣使用高效照明電器約14.78億只。從1999年開始，緊湊型熒光燈產量大幅度上升，比1998年增加56 ，年使用量達到1.25億只，到2000年達到1.55億只，詳。
單位：萬只熒光燈其中：T8緊湊型熒光燈高壓鈉燈金屬鹵化物燈電子鎮流器注：使用量為年產量減出口量加進口量4高效光源平均功率由于推廣高效光源企業多、品種多、產量分散，很難統計某類產品平均功率。在本文中平均功率的計算采用不同光源功率的產量（光源產量比例是專家分析估計數）進行加權平均。接近或相同流明的高效光源替代低效光源的平均功率為：緊湊型熒光燈分7個功率等級按產量加權平均，每只8.32瓦緊湊型熒光燈替代每只45.8瓦的白熾燈， T8型熒光燈替代T12型熒光燈分4個功率等級按產量加權平均，每只32.5瓦T8型替代每只37.5瓦T12熒光燈，見表3 高壓鈉燈和金屬鹵化物燈替代高壓汞燈功率分二步加權平均，相同或接近的光通量的高壓鈉燈和金屬鹵化物燈替代高壓汞燈功率分4級加權平均，見表4 ，然后將高壓鈉燈和鹵化物燈的平均功率與其它不同功率的高壓鈉燈和鹵化物燈加權平均，每只158.6瓦金屬鹵化物燈替代每只235瓦高壓汞燈，每只152.3瓦高壓鈉燈替代每只平均250瓦高壓汞燈，見表5和6.電子鎮流器采用平均每只5瓦替代每只平均8瓦電感鎮流器。
緊湊型熒光燈瓦相當白熾燈瓦年產量比例年產量萬只熒光燈功率數萬瓦白熾燈功率數萬瓦T8功率瓦光通量流明瓦光通量流明產量比例年產量萬只T8熒光燈功率萬瓦T12熒光燈功率萬瓦汪淵等：我國推廣高效照明電器的節電效益分析自鎮流高壓汞燈高級光色型汞燈高壓汞燈瓦合計注光通量流明金屬鹵化物燈功率瓦光通量流明金屬鹵化物燈產量比例鹵化物燈相當高壓汞燈平均每只功率高壓汞燈功率萬瓦金屬鹵化物燈功率萬瓦高壓鈉燈瓦光通量流明高壓鈉燈產量比例高壓鈉燈年產量萬只高壓鈉燈相當汞燈平均每只功率平均替代功率萬瓦汞燈使用功率萬瓦金屬鹵化物燈功率瓦光通量產量比例產量萬只金屬鹵化物燈功率萬瓦功率為245.65只與100.5只不同產量時金屬鹵化物燈平均功率年金屬鹵化物燈平均功率瓦只金屬鹵化物燈替代金屬鹵化物燈產量比例高壓汞燈平均功率金屬鹵化物燈產量萬只金屬年鹵化物燈總功率萬瓦5高效光源燃點時間及壽命根據1998年中國綠色照明工程實施效果調查評估報告，高效光源燃點時間：緊湊型熒光燈多為飯店、餐館、家庭使用，燃點時間飯店為20小時天、餐館為12小時天、家庭為4小時天，平均燃點時間為每天10小時細管直管型熒光燈（T8）和電子鎮流器多為寫字樓、商廈使用，燃點時間按寫字樓每天8小時計、商廈按12小時，平均燃點時間為10小時計算高壓鈉燈、金屬鹵化物燈多為道路和廣場照明，考慮冬夏燃點時間的差異，按平均每天10小時計算。高效照明產品的壽命周期，緊湊型熒光燈國家標準規定自鎮流熒光燈的額定平均壽命不得低于5000小時，考慮我國目前產品質量差異，按4500小時計， T8熒光燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈及電子鎮流器按8000小時計。
6節電量的確定影響節電量大小的因素主要是平均功率、壽命和每天燃點時間的確定。壽命和每天燃點時間在上面第5節中已敘述。不同光源功率的產量將影響節電量計算結果，因各種原因無法進行抽樣調查，因照明工程學報不同高壓鈉燈功率及光通量高壓鈉燈功率瓦光通量流明產量比例年產量萬只高壓鈉燈功率萬瓦不同高壓鈉燈功率及光通量高壓鈉燈瓦光通量流明產量比例年產量萬只高壓鈉燈功率萬瓦每只高壓鈉燈功率為123.5瓦與每只195.5瓦采用產量加權計算平均功率高壓鈉燈功率瓦只高壓鈉燈替代高高壓鈉燈產量比例壓汞燈平均功率高壓鈉燈產量萬只年高壓鈉燈總功率萬瓦高效光源低效光源每只平均瓦數每只平均瓦數高效光源使用萬千瓦低效光源使用萬千瓦燈泡平均壽命年均節約億千瓦時T8熒光燈緊湊型熒光燈高壓鈉燈金屬鹵化物燈電子鎮流器合計年均節電量此我們采用不同產量比例得出多種平均功率，從中選擇出上面（第4節中）的平均功率。我們按照中國綠色照明工程評估報告替代功率計算，將緊湊型熒光燈的壽命從3000小時提高到4000小時，1996～2000年期間的節電量為196.04億千萬時，見表8.如果將緊湊型熒光燈的壽命從3000小時提高到4500小時， 1996～2000年期間的節電量為201.0億千瓦時，結果都偏小。選擇高壓鈉燈和鹵化物燈采用接近或相同的光通量功率進行加權平均數，1996～2000年期間的節電量為235.99億千瓦時，所得的節電量結果略大，見表9.因此我們認為節電量應介于兩者之間。
7推廣高效照明的節電效益照明終端節電量根據公式（7）和（8）計算。
1996～2000年推廣高效照明電器產品累計終端節約電量為1.4～9.96億千瓦時，年均節電量為汪淵等：我國推廣高效照明電器的節電效益分析222.4～236億千瓦時，見表7和表8.總節電量中緊湊型熒光燈節電量約占總節電量的67.16～71.26 ，其次是T8直管熒光燈節電量約占10～11 .照明系統節電量根據以上公式（9）計算。計算時采用終端配電損失系數t =0.02 電網配電損失按1999年全國平均為0.081 ，即α=0.08 燃煤發瓦時。
如果考慮系統備用設備容量系數取0.2 ，可避免峰荷容量系數為0.68 ， 1996～2000年即可避免峰荷容量為393.5～。5萬千瓦。按系統節電量計算，發電設備年運行5000小時計，可減少裝機容量為642.1～681.4萬千瓦。按照每千瓦裝機成本5000～6000元計算，可減少電力投資385.3～408.8億元。
8高效照明節能環保效益按1999年全國平均發電煤耗369gce kWh計算，準煤，約合1382～1466.7萬噸原煤。按照表8排放系數計算，年均可減少碳排放648～783.6萬噸， 5年累計減少碳排放3240～3918.0萬噸。年均減少二氧化硫排放22.1～23.5萬噸， 5年累計減少二氧化表81996～2000年不同光源采用加權平均功率計算的年均照明節電量高效光源低效光源每只平均瓦數每只平均瓦數高效光源使用萬千瓦低效光源使用萬千瓦燈炮平均壽命高效光源低效光源年均節約億千瓦時每只平均瓦數每只平均瓦數燈泡平均壽命年均節約億千瓦時T8熒光燈緊湊型熒光燈高壓鈉燈金屬鹵化物燈電子鎮流器合計年均節電量表9國內研究項目煤炭污染物排放系數單位排放系數排放系數：GEF項目為0.748， ADB項目為0.726，北京項目為0.656，中國工程院為0.680，美國能源部信息署為0.702，日本能源經濟所為0.756.
綠色照明綠色奧運專題研討會論文集， 2001年11月中國綠色照明發展報告（初稿）， 2002年。
陳燕生。2002年綠色照明經驗交流會。我國照明電器行業現狀及發展趨勢。
| 【上一個】 低壓開關電器行業在我國曾經得到迅猛發展 | 【下一個】 大部分低壓電器企業產品主要集中在中低端及國內市場 |
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