开发高效节能灯具取得明显节能效果

民用照明耗电量在各国发电总量中均占有一定的比例，如我国约占全国发电总量的 7％左右，而美国占了电能消耗总量的 25％。在相当长的时期内，人们照明使用的大多是普通白炽灯，由电能转化为光能的转化率只有 5％，所以各国均寻求节能灯具，积极进行开发研制。现在，经过几代变革，已经发明出许多节能灯具，为节能作出了很大贡献。

白炽灯的节能发展

白炽 PAR 灯：这是利用铝反射器将白炽灯的光线集中到某一立体角内进行照明，提高了光线的利用率，但并没有从本质上改变白炽灯的光效和寿命。

卤钨白炽灯：提高了灯丝的工作温度，光效由普通白炽灯的每瓦 10 流明

左右提高到每瓦 20 流明以上，同时由于灯内充有含卤素的混合气体进行卤钨循环，大大延长了灯丝寿命，达到白炽灯的两倍以上，而且体积小，有利于照明设计。但由于工作电压低，必须配变压器才能工作，影响推广使用。

卤钨 PAR 灯：用卤钨灯作为灯芯制成 PAR 灯，保留了卤钨灯的一切优点，直接使用可节电，与使用普通白炽灯一样方便，克服了低压卤钨灯的缺点，同时又提高了光线的利用率。奥斯兰·斯凡尼亚公司声称他们生产的 60 瓦卤钨 PAR 灯可替代 150 瓦白炽 PAR 灯，节能 60％。

红外反射膜卤钨 PAR 灯：利用涂在玻璃壳上的一种选择性反射膜，可将灯丝发出的光的红外部分反射回灯丝，并为灯丝所吸收，而可见光可顺利透过，从而进一步提高了光效，寿命也更长，而且输出光为冷光。GE 公司生产的这种灯，寿命延长 50％，光输出多 33％。

荧光灯进一步向节能化发展

荧光灯的电能转化为光能的转化率比白炽灯高得多，但也在不断改进中，发展节能型荧光灯的趋势是减小管径，而且又有新的品种。

紧凑型荧光灯：这种灯的光效比普通荧光灯提高 20％，显色指数达到 80

以上，体积小，寿命达 1 万小时。我国有多种产品。

反射紧凑荧光灯：Lumatech 公司生产的这种灯，外型与 PAR 灯相似，螺口接头，灯芯用四管紧凑型荧光灯，反射罩和透镜都用计算机设计，反射罩由许多小反射面构成，现有 5 瓦、9 瓦、13 瓦、19 瓦等，13 瓦灯的光输出可替代 100 瓦白炽灯，可节能 85％，寿命长 5～10 倍。GE 公司生产的反射紧凑荧光灯，节能 75％，寿命 1 万小时，显色指数为 82，功率因数大于 0.90，谐波畸变小于 33％。

高强度放电灯的发展已成热门

高强度放电灯作为大功率、长寿命、高光效照明光源最近几年发展也很快。它从高压汞灯、高压钠灯、低压钠灯、金属卤化物灯发展为紧凑型金属卤化物灯。

高压钠灯：GE 公司生产的高压钠灯显色指数只有 22，最大功率已达 400 瓦，最小功率 35 瓦；水银灯的显色指数在 50 以下，寿命为 18000 小时；奥

斯兰·西凡尼亚公司生产的低压钠灯，光效每瓦达 183 流明，寿命为 18000 小时。

金属卤化物灯：这是目前高强度放电灯发展的产品，光效每瓦可达 70 流明以上，显色指数在 65 以上，如 GE 公司生产的一批低功率金属卤化物灯，功率有 32 瓦、50 瓦、70 瓦和 100 瓦的，寿命达到 5000～15000 小时，显色

指数 65 以上，光效在每瓦 70 流明以上；高性能 175 瓦金卤灯，比标准金卤灯寿命提高 50％，效率提高 22％，显色指数达 65，色温为 3200K。

紧凑型金属卤化物灯：这是进一步改善金卤灯的性能，缩小其体积，出现的紧凑型金属卤化物灯，并把紧凑型卤化物灯作为灯芯制成 PAR 型灯，GE 公司生产的 70 瓦和 150 瓦的紧凑型金卤灯，显色指数在 80 以上，寿命 6000

小时，光效每瓦 70 流明。小功率、紧凑型、高显色指数的金卤灯是目前世界上高强度放电灯的发展焦点。

新产品层出不穷

除前面介绍的灯具外，还有一些特殊的、高水平的新产品。

长寿命白炽灯：美国 Litrfronics 公司生产的一种寿命为 20000 小时的“超级服务的”白炽灯，工作电压为 220 伏或 120 伏，寿命是普通白炽灯的

26 倍，该灯在寿命的最后 6000 小时里，光输出只减少 7％，该灯功率有 35 瓦、50 瓦、68 瓦、75 瓦、90 瓦、150 瓦等多种。这种灯对于那些更换不便，无人看守的公共场所和同时点亮多级灯，而且要求失效率很低的地方无疑是很有吸引力的。

无极感应荧光灯：菲利浦推出低功率无极灯，功率为 55 瓦，光效每瓦

65 流明，寿命 60000 小时，显色指数在 80 以上。

光纤照明：日本已能通过光纤将太阳光引入室内，从而为室内提供日光照明。以往通过窗耦合的方法，只能在建筑物周边屋内利用日光照明，现在日本已生产出将太阳光引入室内深处的照光光学系统，该系统叫做“Himawari”或“太阳花”，该系统能分离日光中的紫外线及红外光线，因此可以向室内提供任意种所需要的光，该系统通过光电池自启动，通过传感器及数字软件跟踪太阳，太阳光中的红外光、可见光及紫外光通过蜂巢状透镜而产生不同色差，然后利用光纤获取所需要的可见光，其透镜的聚光是10000 倍，传输损耗是 2％。由于太阳只有 5.4 度的角直径，因此系统的跟踪

范围及透镜的公差都必须很小。透镜的典型直径为 105 毫米，光纤直径为 1 毫米，每个透镜对应一根光纤，6 根或 10 根光纤组成一束光缆。透镜和光纤的数量决定使用的效果，一个简单的由 6 股光纤组成的 40 米长光缆在照度为

98000 勒克斯（lx）的直射阳光下，输出光为 1182 流明，相当于 100 瓦白炽灯的光输出。

光纤引太阳光入室，可用于游泳池照明、室内种植和育苗等。光纤将阳光引入水下，可以实现水下照明。由于光纤不带电，因此很安全，而且使用寿命长、维护方便。光纤还可做成各种显示招牌及工艺品，可进行多种颜色变化，色彩变幻简易。

新型长寿灯泡：美国通用电气公司和菲利浦公司等家电厂商，近年来推出省电长寿灯泡，这种灯泡功率只有 18 瓦。

一般的灯泡，75％的能量是通过红外线散发的。新的节能灯是将这部分能量更有效地转换成可见光。

卤素灯是由两部分组成：外部是一个普通玻璃灯泡，里面装有一个带灯丝和卤素气体的石英灯泡。卤素气体消除了高温下灯丝的蒸发，使得灯泡能在更高的温度下工作（因而效率更高），同时使得灯泡的寿命更长。石英灯内表面涂了一种涂料，它只允许可见光射出，而将红外线反射到灯丝上。

这种灯可重复利用其本身产生的热量，因而可在其寿命期内节约相当于普通灯 60％的能量费用。另外，这种新型的 60 瓦红外卤素灯相当于标准的

90 瓦卤素灯或普通 150 瓦 PAR（抛物线状铅反射器）泛光灯的亮度。

美国加州因特索斯技术公司宣布发明了一种民用感应灯泡，它既不用灯丝，也不用电极。它的正常使用寿命可长达 14 年，并且耗电量仅为普通灯泡的四分之一。

新型节能卤素灯：在纽约州斯克内克塔迪的通用电气研究开发中心，以及克利夫兰的通用电气光源公司的研究人员，通过循环利用卤素灯产生的热量，使卤素灯的效率提高了 33％。

电磁波激活的电子灯泡：美国推出了一种高效照明技术，它采用高频无线电信号而不是灯丝发光。这种快速震荡的无线电波激活密封在球体里的一种混合气体，这种气体释放出可见光谱以外的光。当这种光撞击到灯泡的玻璃壳内表面上的磷涂层时，磷放出可见光。

这种新型灯泡叫 E 灯泡，它没有电极，不存在荧光灯泡要烧坏电极的问题，因此 E 灯泡的使用寿命较长，但是使用数年之后，这种灯泡会由于磷的消耗而逐渐变暗。

电子灯泡还具备其他优点，它可像白炽灯泡那样使用减光器开关，比目前市场上出售的大多数小型荧光灯泡体积小，而且节能效率高。

这种灯泡还将适用于任何固定装置，而且还能倒装、横装和在室外安装。这种灯泡将能在不到 1 秒钟内接通或断开，而且不闪，可在寒冷条件下

工作。

节电的冷光灯泡：美国已研制出一种新型的节电冷光灯泡。这种灯泡的玻璃表面镀有一层银膜，银膜上面又镀有一层二氧化钛膜。这两层膜结合在一起，可把红外线反射回去加热钨丝，而只让可见光透过，从而大大节约热能。

这种节能冷光灯泡能节约一般灯泡以热辐射形式消散周围的 90％电能，用这种 100 瓦节电冷光灯泡，其耗电量只相当于 40 瓦普通灯泡。

对于节能，寻求高效节能灯具固然重要，但要使节能灯具为更多用户所接受，政府部门的作用是不可忽视的。实际上，世界各国政府的有关部门都高度重视照明节能。如美国、欧共体、荷兰、法国、德国、印度等国家，有的推行“绿色照明”计划；有的让银行提供专项优惠贷款；有的折价优惠出售乃至免费赠送节能灯；有的投资进行照明改造，等等，均取得了一定效果。

我国的照明节能也大有潜力可挖，并提出了一些措施：

大力推广使用荧光灯，稀土三基色紧凑型荧光灯，已生产出适合家用的H、双 H、O、D、双 D、SL 型等多种产品，这种灯与照度相同的管型荧光灯相比约节电 27％，与白炽灯相比，可节电 70％。高压钠灯（适合城市道路用），镝灯、钪钠灯、中显色钠灯和高显色钠灯，适合于工厂车间、体育场馆和建筑工地使用。

推广光电节能开关、延时开关、调光节电器，生产智能电力定量器和饭店客房使用的钥匙开关。

加强照明节电宣传和照明用电管理工作。取消灯泡制、包费制。对新建、改建、扩建的照明用电设备，要从设计抓起，选用照明节电新产品。

充分利用自然光照明，室内顶棚、墙壁的装修要选用反射率高的装饰材料。

对生产照明节电设备的厂家要加强管理，防止低劣产品进入市场，对生产优质照明设备的厂家要给予优惠，奖优罚劣，促进照明节电器具的发展。

我国有关部门正在加紧制定一项政策，以全面推广应用节能灯。

到 2000 年，按每户仅用一支节能灯计，全国 4 亿支节能灯就可节省 2000

万千瓦电力，投资只需 120 亿元；而要建 2000 万千瓦的电力，却需要投资

500 亿元。

有“照明新光源”之称的稀土紧凑型荧光灯（节能灯）是一种高科技产品，它可比普通白炽灯发光效率提高 6 倍。专家们说，我国如全面推广采用节能灯，不但可节约大量的电力，同时每年还可节约数千万吨煤，并减少污染，有利于环境保护。

此外，对路灯也可采取节电办法。如在路灯用电上限期消灭用电不计量；用微机路灯控制仪代替光控开关，节约路灯用电；用单灯补偿来提高路灯的功率因数以达到节电的目的；采用半夜照明以节约电力（在后半夜人车稀少时熄灭部分路灯，也可采用调压或串联电抗器的办法，都可节电 24％左右）；推广高压钠灯，逐步消灭大功率高压汞灯，严格限制自镇流高压汞灯的使用，等等。

在照明节能方面，我国还研制了一种可使废旧日光灯管（除漏气外）重新发光的新型节能电子产品——“星星牌” DZ 系列日光灯高效节能电子镇流器，取代了传统铁芯电感镇流器，无需启辉和电容器补偿，在 100 伏低压、高低温环境下快速启动。

测试结果表明，使用同功率的灯管，该镇流器节电 30％～50％，亮度提高 20％，连续工作 10000 小时无温升，灯管上工作时无频闪，无蜂鸣，荧光粉不脱落，寿命成倍增长，且对无线电、微机、电视信号无任何干扰。

该电子镇流器最大特点是，可使废旧灯管重新发光，填补国内电子镇流器的一项空白，灯管灯丝（一端或两端）烧坏的废旧灯管使用 DZ 系列电子镇流器，能达到与新灯管同样亮度，亮度降低时，调换灯管位置，直至灯管漏气不能使用为止。

它具有高可靠、强过载、低温升、长寿命、体积小、重量轻等优点，可为我国低压用电区照明带来欢乐，为节电、节资做贡献，是具有较好发展前景的新光源节能电子产品。4.抽水蓄能发电是节能措施之一抽水蓄能电站指的是利用有利地形，在原来水力发电站的水库的上方建设一个上水库，在电能多余的时候将下水库的水抽到上水库储存起来，到需要电能时再放水发电。抽水蓄能电站的耗电量与发电量之比为 4∶3，从表面看似乎得不偿失，但实际上这是一种有效的节能措施。因为，社会生产和生活规律决定了用电量在一天 24 小时内是不均衡的，当工厂开足马力生产时，用电量达到峰值；当工厂停开，人们休息时，用电量达到低谷。电力系统就要调峰来解决这种电力盈缺现象。要调峰必须增加费用：一是增加设备后备容量，这要投资，计算表明，抽水蓄能发电要比烧煤发电作为补充电源更为经济。全世界普遍重视发展抽水蓄能发电，1980 年全世界抽水蓄能发电站总装机容量达 7500

万千瓦，比 1965 年翻了一番，目前正以每年 500 万千瓦速度增长着。

我国近些年来才开始考虑抽水蓄能发电，我国第一座农村抽水蓄能电站，最近在湖南省慈利县境内建成，已通过国家鉴定。

最近正在拟建的抽水蓄能电站有广州、十三陵、天荒坪等，还召开了“抽水蓄能电站技术讨论会”，国家也正在加大对抽水蓄能电站的投资，并开展相应的科研工作。

潘家口抽水蓄能电站最后一台机组已于 1992 年 12 月 8 日试运完毕，移

交生产。潘家口抽水蓄能电站位于河北省迁西县境内滦河干流上。建有上下两个水库，上水库即潘家口水库，为多年调节水库，以供水为主，兼顾发电，总库容 29.3 亿立方米，正常蓄水位 222 米，死水位 180 米，最大水头 85.7

米，最小水头 36 米。主坝为混凝土宽缝重力坝，坝高 107.5 米。下水库总库

容 3168 立方米，为日调节水库，水位变化幅度为 4.6 米。下库坝为混凝土重

力坝，坝高 28.5 米。电站总装机容量为 42 万千瓦。电站的运行方式，考虑常规水轮发电机组在下游用水时发电，年利用小时数约 1580 小时。而 3 台抽水蓄能机组在每年 4～6 月的集中用水期，只发电不抽水，采取与常规水轮发电机组同样的运行方式；其余月份则按日调节抽水蓄能方式运行。年发电利用小时数约 1300 小时。

这一工程完成后，潘家口水库平均每年将引滦河水 19.5 亿立方米，供应天津、唐山等城市生活和工农业用水的要求；在洪水期还有削减洪峰的作用。电站年发电量 5.9 亿千瓦时左右，承担京津唐电网的调峰、调相任务。