隧道能效创新策略与实践

　　一、项目背景

　　高速公路隧道作为新时期的一种特殊交通设施，其建设和维护成本相对较高，能源消耗也相对较大。因此，如何做到从设计到建成运营的有效管理，提高高速公路隧道的能效管理，降低运营成本，减少环境污染，成为了当前亟待解决的问题。

　　二、研究目标

　　对比传统的做法，在实际工程建设及运营项目中实践应用所提出的创新策略，研究高速公路山区隧道在设计、建设、运营等环节的能效优化方法，融合隧道在建设、运营中存在的能源浪费等问题，为制定能效创新策略提供依据，形成可实施的“一隧一方案”运营照明节能措施。

　　三、创新方案与实施过程

　　(一)从参建项目设计及建设中，引入先进的照明系统技术，融合、集成并创新，优化照明设计。

　　1.优化灯具布设方式

　　以实际运营的经验，发现传统设计存在过度设计的问题，将原设计的“双侧双排布灯”方式优化调整为“双侧单排布灯”方式。并引入智能照明控制系统，根据交通流量的变化自动调节灯具的亮度和数量，进一步实现节能。

　　2.优化回路设计

　　传统设计的隧道照明回路未充分考虑负载均衡、设备运行稳定性及季节性节能等问题，优化将灯具根据相序回路进行合理交替设计，确保每个回路的负载相对均衡且关闭部分回路而不影响均匀度，提高整个照明系统的效率和可靠性。

　　3.优化灯具的选择

　　在照明安装中，优先选择节能光源和高光效的LED灯具(130—140lm/w以上)，注重其光效、显色指数和色温等参数，确保满足隧道照明的需求。

　　(二)研究评估在运营隧道照明的现状与能耗分析，结合行业规范要求，优化照明策略，制定“一隧一方案”照明节能方案。

　　1.分析隧道照明的现状与能耗情况

　　广西交通投资集团崇左高速公路运营有限公司秉承节能减排管理理念，在公司领导的组织统筹部署下，通过对2019至2022四年内隧道照明现状与电量统计分析，发现每年能耗逐年增加，所用电量也逐年增长，每一年在隧道照明供电板块需要大额电费支出，不利于公司的电量成本控制。因此，通过有效的管理手段，在不影响安全通行的情况下，衡量灯具的开启数量，做到有效节能。

　　2.优化洞口参数

　　在实际运营的广西山区高速洞口亮度值基本很少达到工可报告的设计值。根据隧道的具体情况和交通流量，优化洞口参数的选择，可以在满足照明需求的同时，避免过度能耗浪费。

　　3.优化照明回路控制，增加调光控制策略

　　崇左公司隧道照明回路控制没有随天气情况变化作出相应改变，导致在不同季节存在过亮或过暗的情况发生，造成能耗浪费且影响隧道的安全运营，因此，统计分析隧道洞外亮度实际变化情况以及实际车流量情况，配合隧道所在地的历史天气分布，结合洞外光照度的实际情况，分路段制定隧道照明的节能措施，优化控制方式，实现根据洞外亮度进行调节的“光跟随”控制效果的调光系统，同时根据车流的实际情况，研究启用“车来灯亮、车走灯暗”的“车跟随”照明策略。

　　4.制定可实施的“一隧一方案”照明节能方案

　　结合实际工作需要，崇左公司良旭创新工作室团队对前期各隧道各段照明照度的测量并分析，按照设计与细则的相关要求，根据隧道所在地的历史天气，确定照明用电特征时间段，依据《公路隧道照明设计细则》技术要求、检测数据进行深度研究，以此编制符合运营照度的隧道照明“一隧一方案”。

　　四、主要创新点

　　一是实现了能源消耗降低的新突破，有效解决新建项目中隧道照明存在过度设计的问题;同时运用可调节引道照明灯，在夜间实现无车流时进行暗光处理，避免能源过度浪费。

　　二是实现了降本增效的新突破，可因地制宜，制定“一隧一方案”照明节能方案，达到实现节能、舒适和安全的隧道照明的目标。

　　三是实现了系统智能化的新突破，通过引入人工智能技术和实时数据分析，优化调光方案，提高智能化水平。

　　五、案例成效

　　隧道能效创新策略与实践项目已在崇左高速公路运营有限公司范围内实施，效果良好。一是大大降低维修成本。通过改造使用LED灯具替代传统钠灯，延长了灯具使用寿命。经过测算，崇左公司预计每年可节约维护成本80万元，二是大大降低用电费用。崇左高速实施本项目后，通过近两年对比，电量同比下降达27.3%，2024年节省电费约495万元。三是大大降低建设成本。在项目建设期间，可采取合理优化灯具布设等，降低费用及能耗。

　　六、案例推广价值

　　1.节约建设成本：推广至新建项目和已有隧道的照明设计改造，实现节能、降本增效。

　　2.节能减排优化：隧道照明系统采用调光方案可以根据实际需要调整照明亮度和照明时长，避免了不必要的电能浪费，达到节能减排的效果。随着能源可持续发展和环境保护意识的提高，推广“一隧一方案”光方案可以帮助减少电能消耗，促进周边环境利用和能源优化利用的效果。

　　3.提升通行安全与舒适度：系统设定隧道内照明亮度的合理调节可以提供舒适的照明环境，提高驾乘人员在隧道中驾驶体验的舒适性，减少驾驶疲劳感，为司乘提供高舒适性通行幸福指数更高的隧道环境。