Σχεδιασμός δράσεων εξοικονόμησης ενέργειας στον οδοφωτισμό

Transcript

1 Σχεδιασμός δράσεων εξοικονόμησης ενέργειας στον οδοφωτισμό Δρ. Κωνσταντίνος Μπουρούσης Μέλος της ΟΕ για τη σύνταξη της ΤΟΤΕΕ Οδοφωτισμού Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Εργαστήριο Φωτοτεχνίας Official Member of CIE Division 2 Physical Measurement of Light and Radiation

2 Ο οδοφωτισμός στην Ελλάδα σήμερα Περισσότερα από 1εκ. συμβατικά φωτιστικά οδοφωτισμού ~ 800 GWh/έτος κατανάλωση ΦΟΠ (αρμοδιότητας ΟΤΑ) ~ 120 Μ /έτος κόστος λειτουργίας ΦΟΠ >200 ΜW εγκατεστημένη ισχύς Απαιτείται δηλαδή ένας λιγνιτικός σταθμός για οδοφωτισμό Χωρίς να υπολογίζουμε τους αυτοκινητοδρόμους

3 Πως σκεφτόμαστε; Μόνος στόχος η εξοικονόμηση ενέργειας; Όλοι τη θέλουμε Επομένως, μπορούμε να σβήσουμε τα φώτα! Εξοικονόμηση 100% με κόστος 0.00, Αποτελεί λύση; Πολλοί θεωρούν τα υφιστάμενα επίπεδα φωτισμού επαρκή Οι προτάσεις αναβάθμισης είναι τύπου (W με W) ή (lm με lm) Τι γίνεται με την επάρκεια φωτισμού; Τι γίνεται με την ποιότητα φωτισμού; Πόσο μακριά κοιτάζουμε; Ας μη χάσουμε την ευκαιρία να βελτιώσουμε τον οδοφωτισμό

4 Κοινή λανθασμένη πρακτική Έργα στατικής αντικατάστασης φωτιστικών με οριζόντια αντιστοίχιση παλαιών-νέων με παρωχημένης τεχνολογίας LED χωρίς dimming, χωρίς τηλεδιαχείριση χωρίς μελέτες χωρίς εφαρμογή του υποχρεωτικού από το νόμο Προτύπου ΕΝ13201 χωρίς έλεγχο ικανοποίησης των συνθηκών φωτισμού αδιαφορώντας για νομικές προεκτάσεις του εσφαλμένου φωτισμού

5 Γιατί μένουμε πίσω; Διστακτικότητα Δημοτικών αρχών: Τα θετικά αποτελέσματα θα φανούν σε >4 έτη Εθισμός στα επιδοτούμενα, μικρής κλίμακας, έργα Έργα μεγάλης κλίμακας δεν μπορούν να γίνουν από τοπικούς εργολάβους Αδυναμία εκπόνησης μελετών από τεχνικές υπηρεσίες ΟΤΑ, από ιδιώτες μηχανικούς και από προμηθευτές Αδυναμία τεχνικών υπηρεσιών να ελέγξουν και παραλάβουν έργα με φωτοτεχνικές απαιτήσεις Τελευταία γίνεται προσπάθεια για υλοποίηση έργων ΣΔΙΤ είμαστε προετοιμασμένοι;

6 Η ευφυής πόλη κοινώς smart city Ο πολίτης στο επίκεντρο του σχεδιασμού Αφορά σε Κινητικότητα Διαχείριση πόρων Internet of Things (IoT) Υποδομές ICT Οικονομία Πράσινη ανάπτυξη και όλα αυτά δυναμικά συνδεδεμένα Ελάχιστη εφαρμογή στην Ελλάδα έως σήμερα (πιλοτικά μικρής κλίμακας) Πηγή: Smart City Consortium (SCC)

7 . και ο ευφυής οδοφωτισμός Χθες Σήμερα «Ανόητος» φωτισμός «Ευφυής» φωτισμός ON/OFF Αισθητήρες Ημέρας/Νύκτας Κεντρικά dimmer (Συμβατικοί λαμπτήρες) Dimmable LED Προφίλ Dimming Κεντρικός έλεγχος Local/cloud WiFi, 5G, αισθητήρες, parking, απορρίμματα Στην Ελλάδα που βρισκόμαστε;

8 Φέτος, το σύνολο των κατασκευαστών φωτιστικών οδοφωτισμού παρουσίασε λύσεις Smart Lighting Smart Cities IoT Lighting

9 Ας σκεφτούμε πέρα από τον φωτισμό Τί το μοναδικό προσφέρει μία εγκατάσταση οδοφωτισμού; Έναν προκλητικά μεγάλο αριθμό ηλεκτροδοτούμενων σημείων μέσα στον αστικό ιστό!

10 Επενδυτικές ευκαιρίες τόσο για το σύστημα οδοφωτισμού Νέα φωτιστικά σώματα Σύστημα τηλεδιαχείρισης / προσαρμοστικού φωτισμού Ολοκληρωμένη μελέτη φωτισμού όσο και για παρελκόμενες υπηρεσίες προστιθέμενης αξίας WiFi, 5G, διαφημιστικές υπηρεσίες κ.λπ. Δίκτυα VLAN για χρήση από δημοτικές υπηρεσίες Έλεγχος κυκλοφορίας, ενημέρωση οδηγών, ειδοποιήσεις Φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων Υπηρεσίες ελεγχόμενης στάθμευσης Διαχείριση απορριμμάτων

11 Σχεδιασμός δράσεων ΕΞΕ σε έργα οδοφωτισμού Λεπτομερής αποτύπωση υποδομής Lighting Master Plan & Επιχειρηματικό σχέδιο Υλοποίηση έργου Καθορισμός κλάσεων φωτισμού Αναλυτικές μελέτες φωτισμού Επιλογή χρηματοδοτικού μοντέλου Αυτοχρηματοδότηση (ΤΠΔ) Κοινές επενδύσεις (ESCO-ΣΔΙΤ-κ.λπ.) Μετρήσεις φωτισμού Θέση σε λειτουργία Ρύθμιση συστήματος ελέγχου Περιγράφονται στην ΤΟΤΕΕ Άλλο μοντέλο (?) Περιγράφονται στην ΤΟΤΕΕ Φωτισμός εκεί που χρειάζεται, στο ποσό που χρειάζεται και για όσο χρειάζεται

12 Προκλήσεις Αναλυτική καταγραφή υποδομής Κανείς σοβαρός επενδυτής δεν θα προσεγγίσει έργο με υποτυπώδη και ασαφή καταγραφή Ορθός σχεδιασμός συστημάτων οδοφωτισμού Ας μην ξεχνάμε το λόγο που πρέπει να φωτίζονται οι δρόμοι Ενίσχυση της γνώσης προμηθευτών και φορέων υλοποίησης (δημοσίου & ιδιωτών) Να ξέρουν τί προσφέρουν οι μεν και τί παραλαμβάνουν οι δε Ενσωμάτωση τεχνολογιών του μέλλοντος 5G, IoT, κ.λπ. όπου είναι δυνατό Κατάρτιση επιχειρηματικών σχεδίων πέραν του οδοφωτισμού Τυποποίηση διαδικασιών προκήρυξης και χρηματοδότησης Ο οδοφωτισμός να αποτελέσει σημαντικό μέρος της υποδομής μίας ευφυούς πόλης

13 TΟΤΕΕ Οδοφωτισμού Η ΤΟΤΤΕ «Οδοφωτισμού» Αποτελεί εργαλείο για το σχεδιασμό και την υλοποίηση ενός έργου οδοφωτισμού. Παρέχει μία ολοκληρωμένη μεθοδολογία εργασίας. Παρέχει συστάσεις σχετικά με το σχεδιασμό και έλεγχο εγκαταστάσεων οδοφωτισμού. Καθορίζει τεχνικούς κανόνες για τα κρίσιμα στάδια ενός έργου οδοφωτισμού. Σε ποιους απευθύνεται Μελετητές, Ερευνητές και Συμβούλους Φορείς Δημοσίου και Ιδιωτικού Τομέα που υλοποιούν έργα οδοφωτισμού. Χρηματοπιστωτικό Τομέα και Φορείς Χρηματοδότησης εν γένει Επιχειρήσεις του Ιδιωτικού Τομέα

14 Κύριες ενότητες της ΤΟΤΕΕ οδοφωτισμού Απογραφή συστήματος οδοφωτισμού Σχεδιασμός φωτισμού Έλεγχος και διασφάλιση ποιότητας εγκαταστάσεων οδοφωτισμού Διερεύνηση σκοπιμότητας ενσωμάτωσης τεχνολογιών smart city

15 Απογραφή υποδομής οδοφωτισμού Πότε είναι αναγκαία; Σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις για θέματα διαχείρισης και συντήρησης Σε υφιστάμενες εγκαταστάσεις για έργα αναβάθμισης Σε περιοχές που προβλέπονται νέες εγκαταστάσεις για ορθό σχεδιασμό φωτισμού (περιορισμένα στοιχεία καταγραφής) Ποια στοιχεία καταγράφονται; Γεωμετρικά στοιχεία οδών (πλάτη οδών, λωρίδες κυκλοφορίας, κ.λπ) Γεωμετρικά στοιχεία ιστών (ύψη, αποστάσεις, βριαχίονες, κ.λπ) Τεχνικά στοιχεία φωτιστικών (τύπος, λαμπτήρες, κ.λπ) Ηλεκτρικά στοιχεία φωτιστικών (ισχύς, τύπος ballast, κ.λπ) Στοιχεία πινάκων παροχής (αρ. μετρητή, αριθμός φωτιστικών, κυκλώματα κ.λπ)

16 Αποτύπωση σε GIS Παραδείγματα αποτύπωσης 400W 250W 400W 250W

17 Κλάσεις οδοφωτισμού CEN/TR Road lighting Part1: Guidelines on selection of lighting classes Επιλογή βάσει λειτουργικών χαρακτηριστικών με βάρη Class M1-Μ6 (cd/m 2 ) Motorized traffic Αυτοκινητόδρομοι / οδοί μηχανοκίνητων οχημάτων Class C0-C5 (lx) Conflict areas Περιοχές κινδύνου Class P1-P7 (lx) Pedestrians and low speed areas Πεζόδρομοι και οδοί ήπιας κυκλοφορίας

18 Κλάσεις οδοφωτισμού Class M σε (cd/m 2 ) 8 κριτήρια με βάρη Μ1 έως Μ6 Ελάχιστες απαιτήσεις ανά κλάση

19 Κλάσεις προσαρμοστικού φωτισμού π.χ. Η μεταβολή του κυκλοφοριακού φόρτου και του περιβάλλοντος φωτισμού αλλάζει σημαντικά την κλάση φωτισμού από Μ1 -> Μ4, δηλαδή μείωση του επιπέδου φωτισμού >60% Κλάση Λαμπρότητα οδοστρώματος για στεγνό και βρεγμένο οδόστρωμα Δείκτης Θάμβωση Φωτισμός όμορων περιοχών Στεγνό Βρεγμένο Στεγνό Στεγνό L av cd/m 2 U o U l U ow f TI R EI Μ Μ Μ Μ Μ Μ

20 Κλάσεις οδοφωτισμού M4 παράδειγμα (τυχαία επιλογή κλάσεων) M3 M2 ` M2 M3 M3 C2 M3 M4

21 Κλάσεις οδοφωτισμού Αντιστοίχιση κλάσεων στις οδούς Ομαδοποίηση οδών (όπου απαιτείται)

22 Μελέτες φωτισμού Δωρεάν λογισμικά Relux Desktop ( Dialux ( Litestar ( κ.α. Κύρια σημεία προσοχής (για μελετητές και αποδέκτες μελετών) Σωστή παραμετροποίηση και χρήση λογισμικού Υπολογισμός ή χρήση δεδομένου συντελεστή συντήρησης MF Αναζήτηση βέλτιστης λύσης για κάθε έργο. Υπέρβαση ελαχίστων επιπέδων κλάσης φωτισμού έως 10%, κατόπιν εφαρμογής του MF (μέση λαμπρότητα ή μέση ένταση φωτισμού) ΟΡΘΑ ΦΩΤΟΜΕΤΡΙΚΑ ΑΡΧΕΙΑ (.ldt,.ies)

23 Υπολογισμός του πολύπαθου συντελεστή συντήρησης Maintenance Factor - MF Αφορά συγκεκριμένο χρονικό διάστημα λειτουργίας (π.χ h, 10 έτη, 3 έτη, κ.λπ.) MF = E m E in MF = LLMF LSF LMF SMF LLMF Lamp Lumen Maintenance Factor: Συντελεστής συντήρησης φωτεινής ροής φωτεινών πηγών Αφορά στην απομείωση της φωτεινής ροής των πηγών φωτισμού με την πάροδο των ωρών λειτουργίας. Ιδιαίτερα για τις πηγές LED, υπολογίζεται από το test report κατά IES-LM-80 και την οδηγία IES-TM-21. LSF Lamp Survival Factor: Συντελεστής επιβίωσης φωτεινών πηγών Αφορά στο δείκτη αστοχίας των φωτεινών πηγών. Τα στοιχεία παρέχονται από τον κατασκευαστή των πηγών φωτισμού. LMF Luminaire Maintenance Factor: Συντελεστής συντήρησης φωτιστικού σώματος Αφορά στην απομείωση της απόδοσης του φωτιστικού σώματος όσο αφορά τα οπτικά μέρη (ανακλαστήρας, φακοί, διαφανή καλύμματα, κ.λπ.) βάση π.χ. τεχνικής οδηγίας CIE 154:2003. SMF Surface Maintenance Factor: Συντελεστής συντήρησης επιφανειών Αφορά μόνο σε εγκαταστάσεις με πρόσθετες επιφάνειες όχι ανοικτή οδοποιία.

24 Μείωση της φωτορύπανσης Κλίση φωτιστικού έως 10 ο Ιδανικά, κλίση φωτιστικού 0 ο ULOR φωτιστικού = 0 Περιορισμός φωτισμού εκεί που χρειάζεται CCT ~ 3000K

25 Υπολογισμός δεικτών ενεργειακής επίδοσης ΕΛΟΤ ΕΝ Φωτισμός οδών Μέρος 5: Δείκτες ενεργειακής επίδοσης Δείκτης πυκνότητας ισχύος Power Density Indicator Ετήσιος δείκτης ενεργειακής κατανάλωσης Annual Energy Consumption Indicator Χωρίς ανάγκη των lumen και των lm/w. Αναδεικνύουν την ποιότητα της εγκατάστασης και της μελέτης φωτισμού Βοηθούν στους τεχνοοικονομικούς υπολογισμούς

26 Συστήματα ελέγχου εγκαταστάσεων οδοφωτισμού Τρόποι ελέγχου Παραδοσιακός (ΟΝ-OFF) Τοπικός έλεγχος (Dimming profile + Sensors) Κεντρικός έλεγχος (Dynamic dimming + Sensors) Τοπικός έλεγχος Απλή ενεργοποίηση και απενεργοποίηση (on/off) Προγραμματισμένη μείωση της φωτεινής ροής (step-dimming) Προγραμματισμένη δυναμική ρύθμιση της φωτεινής ροής (continuous dimming ή constant lumen output) Κεντρικός έλεγχος Άμεσος δυναμικός έλεγχος οποιουδήποτε φωτιστικού σώματος Μέτρηση ηλεκτρικών παραμέτρων Διαγνωστικός έλεγχος λειτουργικής κατάστασης φωτιστικών Απομακρυσμένος προγραμματισμός τοπικών ελεγκτών Φιλοξενία επιπρόσθετων αισθητήρων (κίνησης, παρουσίας, αναγνώρισης χρηστών οδού, καιρικών συνθηκών, κ.α.)

27 Εκτέλεση μετρήσεων Μετρήσεις προ της παράδοσης της εγκατάστασης (Τύπου 1 Τ1) Εκτελούνται κατά το τελικό στάδιο της εγκατάστασης και θέσης σε λειτουργία του συστήματος οδοφωτισμού Μετρήσεις κατά τη διάρκεια ζωής της εγκατάστασης (Τύπου 2 Τ2) Εκτελούνται ανά τακτά και προκαθορισμένα διαστήματα λειτουργίας του συστήματος οδοφωτισμού για τον έλεγχο της απομοίωσης της εγκατάστασης Μετρήσεις προσαρμοστικού φωτισμού (Τύπου 3 Τ3) Μετρήσεις που εκτελούνται για τον έλεγχο και τη ρύθμιση εγκαταστάσεων οδοφωτισμού τα οποία σχεδιάζονται για προσαρμοστικό φωτισμό Μετρήσεις για διερεύνηση αποκλίσεων (Τύπου 4 Τ4) Εκτελούνται σε περιπτώσεις διερεύνησης τυχόν αποκλίσεων των επιτευχθέντων επιπέδων φωτισμού σε σχέση με τις μελέτες φωτισμού ή και τις ισχύουσες προδιαγραφές

28 Επαλήθευση μέσω μετρήσεων Ένταση φωτισμού Κλάσεις C, P Λαμπρότητα cd/m 2 Κλάσεις M

29 Τα αναπόσπαστα στοιχεία ενός μακροπρόθεσμου Lighting Master Plan Λεπτομερής αποτύπωση Ορθή αντιστοίχιση κλάσεων φωτισμού Ολοκληρωμένες μελέτες φωτισμού Ενεργειακή βελτιστοποίηση Σύστημα διαχείρισης Επιβεβαιωτικές μετρήσεις Παρακολούθηση της λειτουργίας Συνυπολογισμός λειτουργίας και συντήρησης Σχεδιασμός δράσεων εξοικονόμησης ενέργειας στον οδοφωτισμό Κ. Μπουρούσης C-Track

30 Ο σωστός σχεδιασμός δράσεων εξοικονόμησης ενέργειας στον οδοφωτισμού επιτυγχάνεται με λίγα απλά βήματα ας τα ακολουθήσουμε

31 Σας ευχαριστώ Δρ. Κωνσταντίνος Μπουρούσης Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Εργαστήριο Φωτοτεχνίας Official Member of CIE Division 2 Physical Measurement of Light and Radiation