王建

摘 要：本文基于合同能源管理，对发光二极管（Light-Emitting Diode，LED）厂房照明改造的可行性、存在的风险和应对措施进行简要分析，并结合实例，以期为用能单位和节能服务公司采用合同能源管理模式进行LED厂房照明改造提供参考。

关键词：合同能源管理;节能改造;LED灯

中图分类号：F206文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）16-0108-03

Abstract： Based on the contract energy management， this paper briefly analyzed the feasibility， existing risks and Countermeasures of the lighting transformation of light emitting diode （LED） plant， in order to provide reference for energy users and energy-saving service companies to adopt contract energy management model for LED plant lighting transformation.

Keywords： contract energy management;energy saving transformation;LED

如今大多厂房在照明工具上都选择使用金属卤化物灯，简称金卤灯。金卤灯会随着时间逐渐老化，使用后期不仅会导致灯具能耗和维护成本增加，而且会造成厂房照明度不足，容易引起工作人员视觉疲劳，降低工作效率，甚至引发重大安全事故。此外，金卤灯属于气体放电灯，内含汞、钠等有害元素，处理不当会对环境造成污染。

为积极响应国家节能减排的号召，改善厂房的照明环境，将绿色制造的理念落到实处，采用更加高效、节能、环保、安全的LED灯取代金卤灯势在必行。但是，厂房照明使用的大功率发光二极管（Light-Emitting Diode，LED）灯具价格高且无相应的国家标准支撑，灯具质量参差不齐。因此，与专业化的节能服务公司进行合作，采用合同能源管理模式对厂房照明工具进行优化更替的改造方式，受到越来越多用能单位的青睐。

1 合同能源管理简介

合同能源管理（Energy Performance Contracting，EPC）是20世紀70年代中期在美国、加拿大等西方发达国家的市场经济体中为应对能源危机而逐步发展起来的一种基于市场的、全新的节能新机制。合同能源管理机制的实质是专业的节能服务公司（国内简称EMC）与用能单位签订节能服务合同，为客户提供一整套的节能服务，并从客户进行节能改造后获得的节能效益中收回投资和取得利润的一种商业运作模式。合同能源管理机制的特点是服务专业化、节能有保障和用能单位风险低[1]。

2 合同能源管理LED厂房照明节能改造可行性

LED半导体照明作为第四代高新技术光源，具有高效、节能、环保、舒适、安全以及寿命长等优点，符合《建筑照明设计标准》（GB 50034—2013）对绿色照明的定义。

采用合同能源管理模式对厂房照明进行节能改造，无须改变原有照明线路和灯具控制方式，只需在原灯位直接替换灯具，实施方便且对正常生产秩序影响较小。

随着LED照明技术的发展和灯具制造技术的提高，LED灯具的生产成本日益降低，灯具光效、光衰、使用寿命等方面的性能不断提高。因此，采用合同能源管理模式进行LED厂房照明节能改造，节能服务公司能够在较短的时间内收回成本并取得收益。

3 合同能源管理LED厂房照明改造实施要点

采用合同能源管理模式进行LED厂房照明节能改造，用能单位和节能服务公司都存在一定的风险。对用能单位来说，可能面临后期灯具维护不及时而影响单位生产的风险;对节能服务公司来说，项目失败或者项目节能量未达到预期，会面临合作方收回投资和盈利困难的风险。为确保风险可控，在采用合同能源管理模式进行LED厂房照明节能改造时应把控好以下要点：①节能服务公司须在国家发改委进行备案;②节能服务公司有实施“合同能源管理模式LED厂房照明节能改造”的成功案例;③节能改造方案的设计标准应以厂房的原始设计数据为基准，设计结果应比设定标准适当提高，以保证在合同期内满足照度标准;④选用优质LED灯具，同时必须具有第三方独立检测报告;⑤为便于协调工作，应联系一家与用能单位有长期合作关系的安装公司进行灯具安装;⑥灯具安装的实施需要与用能单位的生产安排进行协调，周期存在很大的不确定性，应当确定一个对双方都公平的节能收益起始点;⑦节能量的测量方法、步骤及验证手段须在合同中详尽约定。

4 合同能源管理LED厂房照明改造实例

4.1 项目概况

经现场调查统计核实，厂房A到厂房F共安装金卤灯356套，合计功率142.4 kW，详情如表1所示。

为积极响应国家节能减排的号召，认真贯彻《关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展的意见》文件精神，项目结合厂房照明实际运行情况，采用合同能源管理模式对厂房照明实施节能改造。

4.2 项目改造技术要求

4.2.1 项目改造范围。厂房A到厂房F金卤灯共356套。

4.2.2 项目改造思路。线路及灯具控制方式不变，在原灯位置用LED工矿灯替换现有的金卤灯;在照明配电箱中新增电度表，用于改造后的照明计量。

4.2.3 项目改造标准。以厂房原始设计数据为基准，结合《建筑照明设计标准》（GB 50034—2013）和其他相关技术规范确定厂房的照度和均匀度：厂房A～厂房C平均照度300 lx，均匀度0.6;厂房D～厂房E平均照度500 lx，均匀度为0.6;厂房F平均照度为200 lx，均匀度为0.6。

4.2.4 LED工矿灯主要性能参数和技术要求。LED工矿灯主要性能参数和技术要求，如表2所示。

4.2.5 项目投资方式。采用合同能源管理分享型方式，节能改造项目的全部投入和风险由节能服务公司承担。项目实施完毕后，双方按照合同约定比例和周期分享节能收益。合同期满，灯具的所有权归用能单位[3]。

4.2.6 节能指标及效益分享。①节能指标要求。节能改造完成后亮灯率在95%以上，并保证改造后的照明效果符合设计标准要求，节能率不小于50%。②节能效益分享比例。用能单位和节能服务公司分享比例不低于1∶9。③节能核定。节能核定的指标即项目改造前原设计标准灯具的实际功率与替换LED灯具功率的差额，其中金卤灯的实际功率为金卤灯额定功率和镇流器的功耗（额定功率的10%）之和。④节能量的确认。在确认节能量时，电费综合单价以0.75 元/（kW·h）计算，可通过以下计算公式获得[4]：

首先，节能服务公司开展能源审计获取现场数据，包括照度值、灯具功率及数量、日均开灯时长、灯具的安装高度以及灯位布置等。

其次，根据获取的现场数据，结合技术要求，通过DIALux仿真软件，按照原灯位布局，模拟LED灯的替换功率，结果如表3所示。厂房D的LED灯具模拟布置结果如圖1所示，用100 W LED工矿灯仿真等照度如图2所示。

最后，从仿真结果可见，用100 W LED工矿灯替换原400 W的金卤灯，平均照度为559 lx，最小照度为372 lx，最大照度为628 lx，照度均匀度为0.665。

4.4 合同签订

首先，用能单位通过比选方式，按照相应评分标准，对节能服务公司的节能方案评选打分。其次，用能单位与选定的节能服务公司就节能效益的分享比例、分享周期以及付款方式等开展商务谈判。最后，用能单位与节能服务公司按照《合同能源管理技术通则》（GB/T 24915—2020）标准合同格式签订厂房照明节能改造项目合同，对双方的责任和义务，以及项目改造后厂房的照度、均匀度、节能量等指标的核定、验收、后续服务等进行严格约定。

4.5 项目实施

项目实施前，节能服务公司根据用能单位的生产计划安排制定详细的施工方案，待用能单位最终确认同意后，方可进场施工。

项目实施过程中，为保证施工顺利进行，用能单位安排专门的生产调度人员作为甲方管理者代表负责协调施工过程中的相关事宜，同时安排专门的质量管理者代表参与施工过程中的质量把控。

项目实施完毕后，按照合同中约定的验收标准，用能单位和节能服务公司共同对施工质量、照度以及节能量等指标进行测量验收。

4.6 实施效果

4.6.1 改善照明环境。实施厂房照明改造后，厂房A平均照度为314 lx，均匀度为0.615;厂房B平均照度为352 lx，均匀度为0.673;厂房C平均照度为375 lx，均匀度为0.666;厂房D平均照度为542 lx，均匀度为0.645;厂房E平均照度为565 lx，均匀度为0.609;厂房F平均照度为218 lx，均匀度为0.670。

4.6.2 经济效益。改造前356套金卤灯的实际功率为156.64 kW，改造后356套LED灯具的功率为38.23 kW，节电率约75.59%，每年节电约825 960.93 kW·h，节约电费约61.95万元（以电费综合单价为0.75元/（kW·h）计算）。假设按照2∶8分享比例计算，合同期内用能单位每年可分享节能收益约12.39万元，节能服务公司每年可分享节能收益约49.56万元。

4.6.3 社会效益。根据国家节能减排标准（每节约1 kW·h的电，可节约标准煤0.4 kg，减排二氧化碳0.997 kg，减排二氧化硫0.03 kg）计算，实施厂房照明改造后，每年节约标准煤约330 384.372 kg，减排二氧化碳约823 483.04 kg，减排二氧化硫约24 778.82 kg[5]。

5 结语

从实例可知，采用合同能源管理模式进行LED厂房照明改造，用能单位零投入能够实现厂房照明环境的改善和能源利用效率的提高，有利于合同能源管理模式被越来越多的用能单位接受认可，市场前景广阔。

参考文献：

[1]山东省世行亚行节能减排项目管理办公室.合同能源管理60问：实务问题与解决方案[M].北京：化学工业出版社，2015：1-2.

[2]中华人民共和国国家标准.建筑照明设计标准[S].北京：中国建筑工业出版社，2014：15-16.

[3]谢仲华.合同能源管理实务及风险防范[M].上海：上海大学出版社，2011：7-8.

[4]中国航空规划设计研究院.工业与民用配电设计手册[M].北京：中国电力出版社，2005：1-2.

[5]王德辉，黄伟.LED照明在工业厂房中的应用分析[J].资源节约与环保，2014（12）：82-83.