Introduction

La consommation d’électricité de l’éclairage public peut représenter 30 à 50 % de la consommation totale d’électricité de la ville. Ces dernières années, la technologie d’éclairage public à LED a permis de réaliser des économies importantes et des délais de récupération relativement courts. L’introduction de nouvelles technologies conduira inévitablement à l’élimination des lampes traditionnelles. Notre estimation préliminaire est que d’ici 2030, près de 90 % des lampadaires actuellement utilisés seront progressivement supprimés, ce qui signifie qu’ils ne seront plus disponibles sur le marché. Les municipalités doivent donc agir de toute urgence. Dans la plupart des cas, le remplacement des luminaires LED nécessite des investissements importants, ce qui est un problème important pour de nombreuses villes. Ici, les contrats de performance énergétique (EPC) sont une solution viable : les investissements dans l’efficacité énergétique sont préfinancés et mis en œuvre par des entreprises de services énergétiques (ESCO). Les économies annuelles en coûts d’énergie et de maintenance couvrent les coûts d’investissement et d’investissement.

Le projet européen Streetlight EPC, financé par le programme Intelligent Energy Europe, a été lancé en avril 2014 dans le but de déclencher l’adoption de l’EPC par le marché par le biais de projets de rénovation de l’éclairage public. Dans ce projet, des lignes directrices pour la mise en œuvre des projets EPC d’éclairage public ont été préparées pour les municipalités et les ESCO. Ils sont disponibles dans leurs langues respectives et dans le contexte spécifique de la zone du projet (y compris l’Allemagne, la France, l’Italie, l’Autriche, la République tchèque, la Pologne, l’Irlande, la Suède, la Slovénie, la Macédoine, l’Espagne). La technologie LED s’est développée très rapidement ces dernières années. Dans de nombreux cas, Les lampadaires à LED sont maintenant une option de rénovation d’ éclairage public très intéressante sur le plan économique. Les avantages des LED incluent une efficacité énergétique élevée, une longue durée de vie (environ 50 000 à 100 000 heures), de faibles coûts de maintenance et une grande flexibilité des systèmes de contrôle dynamique de la lumière. Ils fournissent également une meilleure sélection des couleurs de lumière et permettent une direction précise de la lumière (adapté à la vie nocturne des animaux). Ces avantages font que les lampadaires à LED ont une bonne faisabilité dans les projets EPC. Cependant, ces avantages ne peuvent être obtenus que si le système global est bien planifié. Ce document résume les informations contenues dans ces guides en anglais.

Pourquoi choisir EPC – avantages du projet EPC

Le principal obstacle auquel sont confrontées la plupart des villes d’Europe est l’investissement initial important requis pour remplacer l’éclairage public par la technologie LED. Dans de nombreux cas, les contrats de performance énergétique (CPE) peuvent fournir une solution pour surmonter cet obstacle. Un EPC est un accord contractuel entre un client, comme une autorité municipale, et une société de services énergétiques (ESCO) qui fournit des mesures d’efficacité énergétique. L’ESCO finance et met en œuvre des investissements dans l’efficacité énergétique, tels que la modernisation du système d’éclairage public d’une ville entière ou des projets sélectionnés avec la technologie LED. L’ESCO garantit les économies d’énergie, et l’autorité municipale utilise les économies d’énergie générées chaque année pour rembourser l’investissement initial et les coûts en capital de l’ESCO. Après la fin de la période contractuelle, le client (autorité municipale) bénéficie des économies d’énergie et de coûts. À partir de là, nous pouvons voir que les EPC fournissent le financement nécessaire pour les projets de remplacement des LED et, si nécessaire, offrent également une expertise technique et de la main-d’œuvre. Il s’agit d’une approche à faible risque pour le financement et la réalisation d’améliorations de l’efficacité énergétique et de projets d’énergie renouvelable.

Malgré l’énorme potentiel des EPC, de nombreuses régions n’ont pas encore connu de développement significatif sur le marché des EPC. Par conséquent, il est nécessaire d’expliquer les projets EPC. Actuellement, l’adoption de la modernisation de l’éclairage public par le biais des EPC fournit une bonne “plate-forme d’apprentissage”, et la pression pour éliminer progressivement les lampadaires obsolètes présente une opportunité unique pour le développement du marché des EPC. Le projet “Street Lighting EPC”, financé par le programme européen d’énergie intelligente, a été lancé en 2014. Par conséquent, nous utiliserons l’application des lampadaires à LED dans la gestion de l’énergie contractuelle comme point de départ pour fournir une introduction détaillée à la connaissance pertinente des EPC.

Étapes de préparation et de mise en œuvre d’un projet EPC d’éclairage public

Le contrat de performance énergétique (EPC) est une méthode de gestion et d’optimisation de l’utilisation de l’énergie par le biais d’accords contractuels. Il peut aider les organisations à atteindre l’efficacité énergétique, à réduire les coûts énergétiques et à minimiser l’impact environnemental. Voici les étapes générales impliquées dans la gestion contractuelle de l’énergie pour les applications d’éclairage routier :

Information gathering and assessment

Tout d’abord, évaluez les zones de la ville où les appareils d’éclairage doivent être remplacés sur les routes. Cela comprend l’évaluation de l’état actuel des appareils existants, tels que la quantité, l’état opérationnel, puissancee, capacités de gradation et conditions des pôles. Comprendre la consommation d’énergie (électricité) des appareils de remplacement, les solutions d’économie d’énergie potentielles et les conditions routières.

Fixer des objectifs d’économie d’énergie

Avec des informations sur les appareils d’éclairage, les routes et les lampadaires dans la région, nous pouvons calculer la puissance, la quantité, la distribution de l’éclairage et autres des appareils. Ces informations peuvent être utilisées pour déterminer de manière préliminaire le niveau d’économies d’énergie, et en combinaison avec des systèmes de contrôle tels que la gradation temporisée et les commandes intelligentes, nous pouvons établir des objectifs clairs de gestion de l’énergie.

Trouver des partenaires ESCO

Choisissez des partenaires appropriés, tels que des sociétés de services énergétiques (ESCO) ou des sociétés de conseil en énergie, pour aider à la mise en œuvre du plan de gestion de l’énergie. Sur la base des informations des étapes précédentes, ils finaliseront la solution d’éclairage, y compris le nombre de luminaires, la puissance, la gradation, les commandes intelligentes et les coûts de maintenance. Des contrats seront signés entre les autorités municipales et les ESCO partenaires, définissant clairement les responsabilités et les obligations des deux parties, y compris les objectifs de gestion de l’énergie, le suivi et le reporting énergétique, les récompenses et le partage des risques.

Implementing energy-saving measures

Les partenaires fourniront des services professionnels de gestion de l’énergie, tels que la surveillance de l’énergie, l’amélioration de l’efficacité énergétique, la maintenance des équipements, et l’optimisation, pour atteindre les objectifs d’économie d’énergie. La surveillance régulière de la consommation d’énergie, la collecte de données et la génération de rapports aideront à évaluer l’efficacité des mesures d’économie d’énergie et à apporter des ajustements opportuns au plan.

Critères clés (spécifications techniques) pour un projet de rénovation d’éclairage public

Dans le projet de contrat de performance énergétique, nous devons prêter attention aux paramètres suivants des lampadaires à LED : puissance électrique (wattage), efficacité lumineuse (rendement lumineux = wattage x efficacité lumineuse), couleur de la lumière, durée de vie prévue, le système de contrôle (incl .capacité d’allumer/d’éteindre et de gradation), distribution d’éclairage, dissipation thermique, période de garantie, fiche technique et certificats de test (tels que EMC, LVD et structure). En tenant compte des paramètres susmentionnés, la sélection de lampadaires à LED qui correspondent aux exigences du projet et aux objectifs de performance énergétique peut contribuer à améliorer les effets d’éclairage, les économies d’énergie et la réduction des dépenses opérationnelles. Parlons-en un par un comme suit.

Puissance et flux lumineux

Le principal avantage de l’utilisation de solutions LED dans les projets EPC est leur haute efficacité énergétique. Les LED peuvent souvent atteindre le niveau de flux lumineux souhaité tout en fonctionnant à des puissances inférieures. Cela garantit que les lampadaires à LED peuvent fournir une luminosité suffisante pour l’éclairage routier tout en maximisant les économies d’énergie. En utilisant la plus faible puissance (flux lumineux) possible, plus d’énergie peut être conservée, ce qui réduit le temps nécessaire pour récupérer l’investissement initial de l’EPC. Enfin, il est important de préciser si le flux lumineux se réfère à la puce LED ou à l’ensemble du luminaire LED. Voici un exemple du niveau de lux moyen pour un luminaire LED de 20 W à différentes hauteurs d’installation :

CCT ou CRI

La température de couleur fait référence à la couleur de la lumière émise par les lampes à LED. Dans l’éclairage routier, la plage de température de couleur couramment utilisée va de 3000K à 5000K. Le choix de la température de couleur appropriée en fonction des exigences routières et environnementales peut fournir des effets d’éclairage confortables. Actuellement, les températures de couleur inférieures (2200K) deviennent de plus en plus populaires, mais il est important de noter que les températures de couleur inférieures entraînent souvent une efficacité lumineuse légèrement inférieure pour les LED.

Le CRI (Color Rendering Index) est une mesure utilisée pour mesurer la capacité des lumières LED à reproduire avec précision les couleurs des objets. Une valeur CRI plus élevée indique que les lumières LED peuvent restituer plus précisément les couleurs des objets. Dans l’éclairage routier, la sélection de lampadaires à LED avec des valeurs d’IRC plus élevées peut améliorer les effets visuels et la sécurité. Cependant, il est également important de considérer que des valeurs CRI plus élevées signifient souvent une efficacité lumineuse légèrement inférieure pour les LED.Par conséquent, CRI 70-80 est une gamme appropriée pour les applications d’éclairage routier.

Efficacité lumineuse

Dans les projets EPC, l’efficacité lumineuse des appareils d’éclairage est prise en compte, ce qui fait référence à la quantité de lumière visible produite par unité d’énergie consommée. L’efficacité lumineuse est associée aux normes d’efficacité énergétique des lampadaires à LED et constitue un indicateur important de leur efficacité d’utilisation de l’énergie. Choisir des lampadaires LED à haute efficacité lumineuse peut réduire la consommation d’énergie et réaliser des économies d’énergie. Bien qu’une efficacité lumineuse élevée puisse entraîner des coûts initiaux plus élevés pour les luminaires, dans les projets EPC, une efficacité lumineuse plus élevée signifie de plus grandes économies d’énergie, permettant à l’énergie économisée de couvrir l’investissement initial le plus rapidement possible.

Durée de vie et entretien

Comprendre la durée de vie des lampes est crucial, et les lampes à LED durent généralement plus longtemps que les lampes traditionnelles. Les lampadaires à LED longue durée réduisent non seulement les coûts de entretien eclairage public et de remplacement, mais fournissent également des effets d’éclairage fiables. Les fabricants promettent généralement une durée de vie allant jusqu’à 100 000 heures, ce qui fait généralement référence à la durée de vie des composants LED. Les alimentations LED sont supposées avoir une très faible probabilité de panne soudaine.

Et si nous pouvions prouver que les composants LED peuvent atteindre une durée de vie de 100 000 heures ? La principale mesure est le taux d’atténuation du flux lumineux. Le flux lumineux diminue progressivement au cours de la durée de vie du produit. Pour s’assurer que le système d’éclairage respecte les normes requises, nous devons sélectionner des lampadaires à DEL avec une puissance supérieure (flux lumineux plus élevé) lors de l’installation. Par conséquent, un taux d’atténuation du flux lumineux inférieur convient mieux aux lampadaires à LED. Par exemple, “L70B50“>100,000 hrs means that “L70”>100,000 hrs, indicating that the lamp will still emit at least 70% of the light at the end of the specified 100,000-hour lifespan. Similarly, “L90B50”>100,000 hrs signifie que “L70” > 100 000 heures, indiquant que la lampe émettra encore au moins 70 % de la lumière à la fin de la durée de vie spécifiée de 100 000 heures. De même, « L90B50 » > 100 000 heures signifie que « L90 » > 100 000 heures, indiquant que la lampe émettra encore au moins 90 % de la lumière à la fin de la durée de vie spécifiée de 100 000 heures. Clairement, cette dernière option est plus adaptée à notre projet EPC. Dans ce cas, il suffit de régler le flux lumineux initial de la lampe sur le flux lumineux cible divisé par 0,9. Cependant, pour la première option, le coefficient de 0,9 doit être changé en 0,7 lors de la sélection du flux lumineux de la lampe. Cela signifie qu’il faut plus de puissance pour maintenir l’éclairement/la luminosité requis de la route tout au long du cycle du projet et respecter les normes d’éclairage correspondantes. Alternativement, un système de compensation de flux lumineux à commande électronique peut être utilisé. Ce système maintient le flux lumineux à peu près constant pendant toute la durée de vie de l’appareil. Pour plus d’informations, reportez-vous à la fonction CLO.

Répartition de l’éclairage

La distribution de l’éclairage fait référence à la manière dont la lumière se propage ou se disperse dans une zone ou un espace. Il englobe le modèle et l’uniformité de la lumière émise par un appareil d’éclairage et l’efficacité avec laquelle il éclaire la zone cible prévue. Une bonne répartition de la lumière garantit que le dispositif d’éclairage fournit une couverture lumineuse uniforme et uniforme dans la zone désignée, améliorant la visibilité et la sécurité des piétons et des automobilistes. Différentes conditions de route peuvent nécessiter différentes distributions de lumière, ce qui signifie que les lampadaires avec le même flux lumineux mais une distribution d’éclairage différente peuvent avoir des effets d’éclairage variables sur la même route. Cet aspect est également un facteur clé dans l’évaluation de l’efficacité énergétique (efficacité d’économie d’énergie) des lampes. De plus, une distribution lumineuse appropriée contribue au confort visuel en réduisant l’éblouissement et en améliorant l’esthétique.

Gestion de la chaleur

Une partie de l’électricité consommée par une LED est convertie en chaleur. Une dissipation thermique efficace est cruciale pour prolonger la durée de vie de la LED et constitue donc un attribut de qualité important. Par conséquent, il est nécessaire d’utiliser des LED haute puissance équipées d’ailettes de refroidissement appropriées ou d’autres composants de dissipation thermique.

Gradation et télécommande

Si les conditions le permettent, les lampadaires à LED peuvent être équipés d’une fonctionnalité de gradation et de contrôle, permettant des niveaux d’éclairage réglables en fonction des besoins spécifiques. Les méthodes de gradation courantes incluent le contrôle des cellules photoélectriques, les capteurs de mouvement, la gradation basée sur le temps et les systèmes de contrôle intelligents. Ces technologies éteignent les lumières inutiles ou réduisent le niveau d’éclairage pendant les périodes de faible trafic nocturne, ce qui entraîne des économies d’énergie supplémentaires.

Contrôle des photocellules: Déterminez si les lampadaires à LED prennent en charge les technologies de contrôle des cellules photoélectriques telles que les capteurs de lumière ou les contrôleurs de temps. Ces technologies permettent d’ajuster la luminosité ou la synchronisation de l’éclairage selon les besoins, ce qui entraîne des économies d’énergie supplémentaires.

Détecteurs de mouvement: En incorporant des détecteurs de mouvement dans les lampadaires LED, ils peuvent détecter les mouvements et ajuster le flux lumineux en conséquence. Lorsqu’aucune activité n’est détectée, les lumières peuvent s’atténuer ou s’éteindre, réduisant ainsi la consommation d’énergie.

Gradation basée sur le temps: Les systèmes de contrôle d’éclairage peuvent mettre en œuvre une gradation basée sur des horaires spécifiques. Par exemple, pendant les périodes de faible trafic nocturne, les lumières peuvent être atténuées, tandis que la luminosité peut être augmentée vers le matin pour assurer la sécurité du conducteur. Ainsi, les lumières n’ont pas besoin de s’allumer à 100 % pendant toute la nuit, ce qui réduit la consommation d’énergie sans compromettre la sécurité.

Contrôle et surveillance à distance: Les lampadaires LED avec des capacités de contrôle et de surveillance à distance peuvent être gérés et surveillés de manière centralisée au sein d’un réseau d’éclairage. Les applications courantes incluent des technologies telles que Zigbee ou LoRa, qui permettent un réglage de la luminosité en temps réel et fournissent une surveillance en temps réel de la consommation d’énergie, de la détection des défauts et de l’analyse des performances. Bien que ces technologies soient précieuses pour les projets EPC, il est important de noter qu’elles s’accompagnent de coûts relativement plus élevés.

Garantie et pièces détachées

La période de garantie et la disponibilité des pièces de rechange doivent être clairement définies. La période de garantie pour les projets d’éclairage public LED doit être explicitement indiqué, car il représente l’engagement du fournisseur et d’ESCO envers le contrôle de la qualité et l’assurance de la performance de leurs produits. Il établit les responsabilités et les droits des deux parties et aide les autorités municipales à gérer efficacement les risques. De plus, il est crucial de garantir la disponibilité des pièces de rechange tout au long de la durée de vie prévue des luminaires. Cela garantit un entretien sans problème des luminaires et minimise les coûts supplémentaires. Dans les projets EPC, les structures modulaires sont préférées car les LED et les modules électroniques peuvent être facilement séparés, éliminant ainsi le besoin de remplacer l’ensemble du luminaire en cas de panne.

Fiche technique et certificats

Auparavant, nous avons mentionné la signification et les exigences de la puissance, du flux lumineux, de l’efficacité lumineuse, de la température de couleur, de la durée de vie prévue, des systèmes de contrôle (y compris la cellule photoélectrique, la gradation, le contrôle sans fil intelligent) et la garantie. Nous estimons que les autorités municipales devraient demander à l’ESCO une fiche technique comprenant ces paramètres, ainsi que des certificats ou des rapports prouvant que les luminaires répondent aux exigences respectives. Cela garantit que la solution d’éclairage est conforme à la qualité requise et les normes de rendement.

Lampadaires ZGSM utilisés dans EPC

ZGSM street lighting solution

Depuis sa création en 2005, ZGSM s’est engagé dans le développement de lampes LED à haut rendement. En raison de la haute efficacité de notre solution d’éclairage public, elle convient au projet EPC. À l’heure actuelle, notre société a fait de bons progrès dans le développement de lampadaires à LED. Ci-dessous, nous listons ZGSM LED lampadaires avec une efficacité lumineuse différente à différentes périodes.

Conclusion

L’éclairage public joue un rôle crucial pour assurer la circulation et la sécurité publique, mais il consomme une quantité importante d’électricité et nécessite un financement important. Dans les villes dotées de systèmes obsolètes et inefficaces, l’éclairage public peut représenter 30 à 50 % de la consommation totale d’électricité. Pour relever les défis financiers liés à l’éclairage public, l’adoption de lampadaires LED avec une solution de contrat de performance énergétique (EPC) s’est avérée efficace. Cet article se concentre sur la justification du choix de l’EPC, les considérations clés pour la mise en œuvre de l’EPC et les facteurs importants à prendre en compte lors de l’application de l’EPC à l’éclairage routier à LED. Ces informations sont de précieux conseils pour les fournisseurs, les entreprises de services énergétiques (ESCO) et les autorités municipales. Les fournisseurs sont encouragés à fournir aux ESCO et aux autorités municipales des produits d’ éclairage LED efficaces et fiables products qui répondent à leurs exigences. Les ESCO, à leur tour, doivent s’assurer que les luminaires à LED sélectionnés fonctionnent comme prévu en évaluant leurs performances tout au long du projet et en effectuant les activités de maintenance nécessaires. En collaborant avec les ESCO, les autorités municipales peuvent améliorer l’efficacité énergétique de l’éclairage urbain, offrant ainsi des services d’éclairage de haute qualité aux citoyens qui respectent les normes d’efficacité énergétique et les exigences réglementaires.

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