Ứng dụng công nghệ mới tiết kiệm điện năng trong chiếu sáng đô thị: Tiết kiệm được 30% điện năng tiêu thụ

Từ thực tiễn

Dự án “Ứng dụng công nghệ mới tiết kiệm điện năng trong chiếu sáng đô thị (thành phố, thị trấn, thị tứ) ở Thừa Thiên Huế” do kỹ sư Trương Quốc Thành làm chủ nhiệm dự án và Viện Khoa học năng lượng, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam là cơ quan thực hiện. Mục tiêu của dự án là xây dựng mô hình ứng dụng công nghệ mới tiết kiệm điện năng trong chiếu sáng công cộng để đánh giá hiệu quả làm cơ sở nhận rộng, qua đó chứng minh tính hiệu quả và kinh tế của các sản phẩm khoa học và công nghệ và thử nghiệm độ bền sản phẩm, thăm dò thị trường.

Hiện nay, điện năng trong chiếu sáng công cộng chiếm tỷ trọng khá lớn trong cơ cấu tiêu thụ điện và được nhà nước bao cấp, nên tiết kiệm điện năng trong chiếu sáng công cộng chính là tiết kiệm ngân sách. Trong chiếu sáng công cộng, về ban đêm, khi lưu lượng các phương tiện giao thông giảm bớt thì nhu cầu chiếu sáng cũng giảm. Việc duy trì 100% công suất chiếu sáng là không cần thiết và gây lãng phí điện năng. Vì vậy, thay thế các giải pháp cắt bớt đèn, tạo ánh sáng đồng đều không có khoảng tối trên đường sẽ làm tăng mỹ quan đô thị.

Sau khi khảo sát toàn bộ hệ thống điện chiếu sáng và làm việc với các cơ quan, các cán bộ kỹ thuật của Viện Khoa học năng lượng và Công ty TNHH NNMTV Môi trường và Công trình đô thị Huế đã lựa chọn các tuyến đường bao quanh thành nội có nhiều cây xanh làm địa điểm xây dựng mô hình thử nghiệm tiết kiệm điện năng. Đó là các đường: Lê Huân, đặng Thái Thân, Đoàn Thị Điểm, 23/8, Hàn Thuyên, Đinh Công Tráng với tổng số 98 bóng đèn và 16.236 công suất tiêu thụ. Các tuyến đường bao quanh khu di tích Thành nội có nhiều cây xanh, đường nhựa có màu tối trung bình, độ rộng mặt đường dưới 10m và lắp đạt loại đèn SON-T 150W, nhánh phụ dùng đèn SON-T 70W.

Thị trấn Sịa (Quảng Điền) là địa phương có tuyến đường chiếu sáng sử dụng đèn đôi 250W trên trục đường giao thông chính tỉnh lộ 11A từ ngã ba Vân Căn đến cầu Khuôn Phố và 2 nhánh rẽ với tổng chiều dài 3,4km. Là tuyến đường mới được đầu tư lắp đạt loại đèn SON-T 250W. Trong khi thực hiện dự án, nhóm tác giả đã nhận thấy rằng tuổi thọ của các bóng đèn giảm nhanh khi bị sử dụng ở mức điện áp cao hơn điện áp định mức. Trong hệ thống điện chiếu sáng đường phố điện áp cao thường xảy ra vào ban đêm làm tuổi thọ của bóng đèn giảm đi nhiều. Tuổi thọ của các bóng đèn cao hơn khi sử dụng ở mức điện áp thấp hơn định mức 10%. Các nghiên cứu cho thấy quá áp 10% làm cho việc tiêu hao năng lượng tăng lên đến 21%. Vì vậy, việc lựa chọn giải pháp dùng thiết bị điều chỉnh công suất tiêu thụ thông qua điều chỉnh điện áp trong phạm vi đặc tính của đèn là giải pháp khoa học và có hiệu quả cao. Tại thị trấn Sịa, do kinh phí của địa phương có hạn nên chỉ bật đèn từ 19-23h hàng ngày. Trong hệ thống có đèn cao áp thủy ngân nên không cho phép tiết kiệm nhiều và do thiết kế chiếu sáng vượt tiêu chuẩn chiếu sáng Việt Nam 20TCVN95-83 nên cho phép tiết giảm điện năng ngay từ khi bật đèn, lượng điện năng tiết kiệm là 38%.

Đến việc ứng dụng

Công TNHH NNMTV Môi trường và Công trình đô thị Huế hiện quản lý trên 7.000 bóng đèn các loại có tổng công suất 1.100kW được lắp đặt dọc hơn 200km đường phố. Việc tiết kiệm điện đã được công ty thực hiện từ năm 2004. Từ năm 2008, công ty bắt đầu đưa vào sử dụng một số thiết bị điều khiển chiếu sáng điện năng công nghệ mới để tiết kiệm điện. Các thiết bị này cho phép tiết kiệm 30% điện năng tiêu thụ mà không phải cắt bớt đèn vào giờ thấp điểm (sau 23 giờ); đồng thời vẫn đảm bảo tiêu chuẩn về độ đồng điều trong chiếu sáng giao thông.

Qua thời gian vận hành thử nghiệm thực tế đối với hai mô hình tại TP Huế và huyện Quảng Điền đã cho thấy, mô hình tại TP Huế có hiệu quả kinh tế và hiệu quả đầu tư cao, thời gian thu hồi vốn đầu tư nhanh dưới 2 năm; mô hình tại Quảng Điền có hiệu quả tiết kiệm cao nhưng do thời gian vận hành hàng ngày ít nên thời gian thu hồi vốn chậm hơn. Tuy nhiên, trên địa bàn TP Huế khi áp dụng thiết bị tiết kiệm điện năng đã gặp phải một số khó khăn. Hệ thống điện chiếu sáng hiện tại chưa ổn định, các tuyến đèn chiếu sáng trong các kiệt đang trong quá trình phát triển đều phải đấu vào các trục trên đường chính.

Hơn nữa, TP Huế thường xuyên có các ngày lễ hội, thành phố cần lắp đặt thêm các đèn trang trí và nguồn cấp điện là các trục chiếu sáng. Vì vậy, việc áp dụng thiết bị tiết kiệm điện năng tại TP Huế cần phải tính đến các yếu tố nêu trên đã giảm hiệu quả tiết kiệm điện do phải tăng công suất dự trữ và các thiết bị bảo vệ ngắn mạch. Do lưới điện chiếu sáng TP Huế khá lớn và đa dạng nên vẫn có thể áp dụng thiết bị tiết kiệm điện năng nếu được khảo sát tổng thể, đặc biệt là các tuyến đường chiếu sáng mới đưa vào sử dụng.

Sử dụng các công nghệ chiếu sáng hiện đại, kết hợp với các giải pháp kỹ thuật để đảm bảo độ chiếu sáng là giải pháp tích cực trong việc tiết kiệm năng lượng, chứ không thể đơn thuần là cắt giảm nguồn chiếu sáng. Trong đầu tư, các đơn vị cần có sự nghiên cứu, mạnh dạn đầu tư các thiết bị hiện đại, công nghệ chiếu sáng tiên tiến để vừa đảm bảo tiết kiệm năng lượng, vừa mang lại lợi ích lâu dài cho nhà đầu tư. Nếu áp dụng dự án này, mô hình tiết kiệm điện năng sẽ đem lại hiệu quả tốt do tiết kiệm được nguồn điện năng khá lớn.