Inteligentne oszczędzanie w miastach

fot. Philips Lighting

Wiele gmin w ramach poszukiwania oszczędności budżetowych decyduje się na wyłączanie ulicznych latarni w czasie nocy. Minusem takiego podejścia jest zmniejszenie komfortu mieszkańców, a także spadek ich poczucia bezpieczeństwa. Kilka miast w Polsce wybrało inne rozwiązanie: inwestycję w oświetlenie uliczne LED, która spłaca się z wygenerowanych oszczędności.

Zdaniem samorządów wydatki na prąd i konserwację urządzeń są zbyt duże, dlatego konieczne jest szukanie oszczędności wszędzie tam, gdzie to możliwe. Niektóre gminy negocjują rabaty z dostawcami energii, inne ogłaszają nowe przetargi na dostawy. W tym roku kilkanaście gmin w kraju zdecydowało się także na wyłączanie oświetlenia ulicznego i drogowego nocą, aby ograniczyć koszty.

Jedne zapalają latarnie godzinę po zmroku i gaszą godzinę przed świtem, inne wyłączają oświetlenie na kilka godzin w środku nocy. Wprawdzie daje to kilka godzin oszczędności na dobę, lecz budzi obawy mieszkańców, którzy odczuwają spadek poczucia bezpieczeństwa. Z tego powodu, co raz więcej miast i gmin decyduje się na inne rozwiązanie – szuka oszczędności w wymianie oświetlenia na energooszczędne lampy LED.

Finansowanie z oszczędności

Konieczność oszczędzania nie musi oznaczać braku inwestycji. Modernizację oświetlenia można bowiem przeprowadzić w oparciu oformułę finansowania projektu z oszczędności, wygenerowanych dzięki zmniejszeniu rachunków za zużytą energię. Taki system finansowania daje gminom nie tylko możliwość wymiany oświetlenia na bardziej nowoczesne i ekologiczne, ale również wygenerowania oszczędności po spłacie kredytu na inwestycję.

 – Tego rodzaju system samofinansowania inwestycji to najwygodniejsze i najbardziej opłacalne rozwiązanie dla samorządów, które szukają oszczędności w wydatkach na energię. Zdajemy sobie sprawę, że dla wielu samorządów koszty inwestycji w wymianę oświetlenia mogą być dużym wyzwaniem, dlatego udostępniliśmy model finansowania, w którym raty inwestycyjne spłacane są w ramach dotychczasowych kosztów operacyjnych – tłumaczy Bartosz Radkowiak, ekspert ds. oświetlenia firmy Philips.

Skala oszczędności

Im większe miasto, tym więcej punktów świetlnych na ulicach i większe kwoty płynące z oszczędności energii, pozwalające na stworzenie mechanizmu samofinansującego. Dla przykładu w mieście liczącym poniżej 50 tys. mieszkańców, które posiada około 600 punktów oświetleniowych, można zastosować jedynie sterowniki redukcji mocy w godzinach nocnych, które powodują zmniejszenie natężenia strumienia świetlnego do 50%. Jest to inwestycja niskonakładowa rzędu 200 tys. złotych, generująca oszczędności energii na poziomie 45 MWh, co daje oszczędności kosztów w wysokości ok. 60 tys. złotych rocznie. W tym wypadku prosty okres zwrotu inwestycji wynosi od 3,5 do 4 lat.

Natomiast w mieście liczącym ok. 50 tys. mieszkańców, w którym zainstalowano około 5 tys. opraw, opłaty za energię wynoszą obecnie około 1,3 mln złotych rocznie. W takim mieście wymiana ok. 50% opraw na SON i 50% na LED z systemem sterowania i ściemniania w godz. 23:00 - 5:00, to inwestycja o wartości ok. 5,8 mln. Przekłada się ona na oszczędności energetyczne na poziomie 0,8 GWh i zmniejszenie opłat o ok. 600 tys. złotych w ciągu roku.  Prosty okres zwrotu z inwestycji wynosi w tym przypadku 4 lata.

Jeśli natomiast miasto liczy od 200 do 400 tysięcy mieszkańców, a ilość opraw wynosi ok. 10 tys., zainstalowana moc to 3,5 MW, opłaty za energię wynoszą ok. 12 mln PLN. Modernizacja z zastosowaniem opraw SON wraz z systemem sterowania i ściemnianie przez 5 godzin to koszt około 25 mln złotych. Daje ona natomiast 50-procentową oszczędność energii i zmniejszenie opłat o 4,9 mln złotych rocznie. Okres zwrotu w tym przypadku wynosi ok. 3,5 - 4 lata.

Dobre przykłady

Jeden z pierwszych projektów wdrożenia oświetlenia drogowego LED w Polsce miał miejsce w Krakowie, na odcinku drogi wojewódzkiej o dużym natężeniu ruchu, położonej przy ul. Wielickiej. W maju zdemontowano tam przestarzałe oprawy sodowe i zastąpiono je oprawami Philips LED typu Speed Star. Jedna taka oprawa pobiera energię o mocy 156 W, podczas gdy jej sodowa poprzedniczka aż 250W. Projekty wdrożenia nowoczesnego oświetlenia LED wdrożono również m.in. w Warszawie przy ul. Calinescu i Gorzowie Wielkopolskim przy ul. Szmaragdowej.

Tego typu modernizacja oświetlenia jest dostępna nie tylko dla średnich i dużych gmin. Przykładem może być gmina Trzebielino, położona w województwie pomorskim, licząca niecałe 4 tys. mieszkańców. W ciągu miesiąca dokonano tu modernizacji 351 opraw oświetleniowych, z czego 218 sztuk wymieniono na nowe oprawy LED, a pozostałe 138 sztuk wykorzystano do ponownego montażu, wymieniając źródło światła.

Wcześniej gmina była oświetlana głównie przez energochłonne oprawy rtęciowe o mocy 250 W. Dzięki modernizacji ulice są znacznie lepiej oświetlone, a koszty zużycia energii elektrycznej spadły aż o 55%.

– Modernizacja oświetlenia drogowego oznacza dla naszej gminy lepszą jakość oświetlenia dróg oraz poprawę bezpieczeństwa mieszkańców. Przykład naszej gminy pokazuje, że dzięki mądrej inwestycji można oświetlać  drogi i ulice przez całą noc, przy jednoczesnym obniżeniu wydatków na energię o ponad połowę, co ma istotny wpływ na finanse gminy – mówi Tomasz Czechowski, wójt gminy Trzebielino.

Inteligentne miasta

Energooszczędne i ekologiczne oświetlenie świetnie wpisuje się w modną dziś ideę smart cities, czyli inteligentnych miast. Idea ta wiąże się z wykorzystaniem nowoczesnych technologii w mieście, po to by ewoluowało ono zgodnie z zasadą zrównoważonego rozwoju. To właśnie na terenach zurbanizowanych powinno się zwrócić szczególną uwagę m.in. na oszczędzanie energii i zanieczyszczenie środowiska. Na potrzebę rozwoju inteligentnych miast zwróciła uwagę Komisja Europejska, która zwiększyła finansowanie na projekty związane z efektywnym wykorzystaniem energii i technologii. LED-owe oświetlenie to zarazem nowoczesna technologia i efektywne zarządzanie energią.

Oszczędzanie energii dzięki sterowaniu oświetleniem ulicznym

W Polsce mało kto uświadamia sobie, jak duże oszczędności niesie zastosowanie technologii LED w oświetleniu ulic i dróg. Tymczasem jej trwałość jest trzykrotnie większa niż tradycyjnych źródeł światła, a skumulowane oszczędności energii mogą sięgnąć nawet 65%.

Nowoczesne oświetlenie drogowe może zostać wyposażone w elementy sterujące, dzięki czemu automatycznie dopasowuje się do potrzeb użytkowników ruchu. Jednym z krajowych przykładów zastosowania takiego „inteligentnego” systemu jest instalacja w Poznaniu na ulicy Głogowskiej – ruchliwej arterii wylotowej, prowadzącej do węzła autostrady A2.

Parametry oświetlenia na tym odcinku ulicy zmieniają się same w zależności od sygnałów stacji pogodowych, sygnalizacji świetlnej, kamer drogowych, pomiarów natężenia ruchu lub zegarów systemowych.

W przypadku otrzymania sygnału o pogorszeniu warunków drogowych (np. śnieżyca) lub utrudnieniach w ruchu (np. wypadek), system automatycznie dobiera właściwe parametry oświetlenia. Analogicznie, w razie mniejszego natężenia ruchu, uliczne światło utrzymane jest na odpowiednio niższym poziomie.

Dodatkowym udogodnieniem jest możliwość kontroli eksploatacji i poboru energii, a także planowania niezbędnych napraw. Zaletą tego typu „inteligentnego” rozwiązania jest zmniejszenie kosztów eksploatacji o blisko połowę, a zużycia energii elektrycznej o 40%.

Oświetlenie LED jest nie tylko energooszczędne i ekologiczne w porównaniu ze światłem żółtym sodowym, ale również bardziej przyjazne dla mieszkańców. Białe światło generowane przez diody LED sprawia, że otoczenie postrzegane jest jako jaśniejsze i bardziej naturalne. LED-owe światło jest również kluczowym czynnikiem zwiększającym poczucie bezpieczeństwa, ponieważ dzięki niemu łatwiejsze staje się rozpoznawanie obiektów, kolorów i kształtów po zmroku.

Zwiększona widoczność stanowi również główny element przyczyniający się do poprawy bezpieczeństwa na drogach. Testy przeprowadzone na zlecenie firmy Philips wykazały, że przy białym świetle kierowcy mogą szybciej i z większej odległości dostrzec obiekty lub ruch na poboczu. Z kolei piesi i rowerzyści prędzej zauważą nadjeżdżające pojazdy i stosownie reagują.