低碳时代的智慧城市道路照明

低碳时代的智慧城市道路照明 2023.04 行业发展背景和趋势：01 低碳、智能、安全可靠 目录 contents 02道路照明应用 利他正念创新进取 应用案例03 04洲明科技介绍 PART 01 行业发展背景和趋势：低碳，智能，安全可靠 •我国的目标：实现2030年前碳达峰、 2060年前碳中和 •无汞等重金属污染 •高强度节能、降耗 绿色化 智慧化 •云平台，软件服务•资产管理•LED路灯+智能控制硬件 光源可靠性 安规 环境适应性 （防尘防水、盐雾、抗UV） 电源可靠性总体方案（概要设计） 硬件设计电路设计 可靠性设计 可生产性DFM EMC 热设计 防雷 安全可靠性 •灯具的可靠性•多种保护：防触电，防浪涌，防坠落 城市管理品质的提升根本地促进了城市道路照明行业的发展 技术载体：LED灯具+智慧化控制平台 30•60中国双碳目标 碳达峰碳中和 碳达峰是指全球、国际、城市、企业等主体的碳排放在由升 转降的过程中，碳排放的最高点即碳达峰。 碳中和，是指在特定时间内，每一个对象（可以是全球、国家、 碳排放 碳吸收 企业甚至某个产品等）未来“排放的碳”与“吸收的碳”相等。 碳达峰 碳的排放量 2021 2030 碳达峰示意碳中和示意 国家政策的驱动 2021年3月12日，新华社受权全文发布《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》。纲要提出，要实施以碳强度控制为主、碳排放总量控制为辅的制度，支持有条件的地方和重点行业、重点企业率先达到碳排放峰值。推动能源清洁低碳安全高效利用，深入推进工业、建筑、交通等领域低碳转型。加快发展方式绿色转型，协同推进经济高质量发展和生态环境高水平保护，单位国内生产总值能耗和二氧化碳排放分别降低13.5%、18%。扎实做好碳达峰、碳中和各项工作。制定2030年前碳排放达峰行动方案。加快建设全国用能权、碳排放权交易市场，完善能源消费双控制度。实施金融支持绿色低碳发展专项政策，设立碳减排支持工具。中国作为地球村的一员，将以实际行动为全球应对气候变化作出应有贡献。 LPD调整(CJJ45-2015) 道路级别 车道数 照明功率密度（LPD）限值(W/m2)2015 对应的照度值 快速路主干路 ≥6 1 30 ＜6 1.2 ≥6 0.7 20 ＜6 0.85 次干路 ≥4 0.8 20 ＜4 0.9 ≥4 0.6 15 ＜4 0.7 支路 ≥2 0.5 10 ＜2 0.6 ≥2 0.4 8 ＜2 0.45 当不能确定灯具的电器附件功耗时，HID灯具的电器附件功 耗可按光源功率的15%计算，LED灯具的电器附件功耗可 按光源功率的10%计算。 采用能在深夜自动降低光源功率的装置，根据夜间不同时间段的道路交通流量、车速、环境亮度的变化等因素，确定相应时段要达到的照明等级。且快速路、主干路、次干路的路面平均照度不得低于10lx，支路的路面平均照度不得低于8lx。 次干道照度标准和LPD均有提高。提高到20lx/15lx（增加5） 标准中平均亮度（或照度）值是维持值（CCIE称之为最小维持 值）。研究结果表明，这一数值基本上是满足机动车驾驶员视觉作业要求的合理数值，再提高路面亮度水平对驾驶员的视觉作业没有太多的帮助，反而会造成能源浪费、光污染、光干扰等负面问题。国内有些道路有追求高亮度的趋势，因此，应以标准规定 的数值为基准，避免进行更高亮度的攀比。 国家政策和标准 道路和隧道照明用LED灯具能效限定值及能效等级 GB374782019 重要的道路照明国家相关法规和标准 国家为了加快道路照明的绿色节能规定的道路和隧道照明用LED灯具的能效等级、能效限定值和实验方法。 2021年11月1日强制执行 LED智能物联灯具助力国家加速达成30/60目标 照明节能是30/60目标的重要支撑 照明用电占社会用电比例高 LED智能物联照明可进一步推动降碳 数据显示，2022年中国照明用电量约占全国发电量的12%，约合990TWH（1TWH=10亿度电）；而全球照明比例16%，约为3100TWH。中国发电量约占到全球总发电量30%。 洲明科技助力社会实现碳中和目标： 权威数据显示，2022年含装置有可互联模组的照明设备(光源和灯具)约为6亿台，数量占比仅4.3%。如果都更换为LED智能互联灯具，照明用电比重将会从16%降低到8%。 提供多层级、全方位的照明与光显解决方案，推动节能与升级 灯具 •洲明提供高性能、长寿命的LED灯具产品，与传统HPS相比，节能率可达70%以上，有效助力节能 控制 •使用洲明发布的智能物联照明控制系统，采用合理调光与场景应用策略，可进一步节能 循环 •洲明研发可循环使用灯具，向市场提供可重复升级、翻新、回收、再循环利用 的产品或部件。 运维 •洲明建立了全球服务体系（GTS），可在全寿命周期内提供快速服务支持，包括勘察、设计、咨询以及安 装调试、运营、培训等。 •物联设备可做资产管理与自动运维 绿色化 •我国的目标：实现2030年前碳达峰、 2060年前碳中和 •无汞等重金属污染 •高强度节能、降耗 智慧化 •云平台，软件服务•资产管理•LED路灯+智能控制硬件 光源可靠性 安规 环境适应性 （防尘防水、盐雾、抗UV） 电源可靠性总体方案（概要设计）硬件设计电路设计 可靠性设计 可生产性DFM EMC 热设计 防雷 安全可靠性 •灯具的可靠性•多种保护：防触电，防浪涌，防坠落 城市管理品质的提升根本地促进了城市道路照明行业的发展 技术载体：LED灯具+智慧化控制平台 2019-2027年全球智能杆行业市场规模统计情况及预测 16001480 1400 1243 1200 1045 1000878 800 738 620 600 428 521 400 368 200 0 20192020E2021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E 全球智能杆行业市场规模（亿元） 发展趋势-未来建设规模预测 根据Technavio发布的“2020-2024年全球智能杆市场”报告数据显示，2019年，全球智能杆市场规模为368亿元左右，2020-2024年，全球智能杆市场规模将增长510亿元，达到878亿元左右，平均年复合增长率达到19%。根据年均复合增长率预测，预计2027年市场规模达到1480亿元。 根据TrendForce研究数据显示，2019年，全球智慧LED路灯市场规模为47亿元，到2024年，全球LED智慧路灯市场规模达到70亿美元（仅包括灯头及单个照明控制系统），2019-2024年市场复合增长率为8.2%。 根据年均复合增长率预测，预计2027年市场规模达到88亿元。 2019-2027年全球智慧LED路灯（仅包括灯头及单个照明控制 系统）行业市场规模统计情况及预测 100 82 88 80 74 63 70 60 56 47 43 48 40 20 0 20192020E2021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E 全球智慧LED路灯行业市场规模（亿元） 数据来源：Technavio、前瞻产业研究院整理 未来智能杆/智慧LED路灯市场的增长驱动因素主要来自三个方面：政策、5G物联网融合、价格下降； 华为预计未来5年内在全球将新增超过1000万根智慧灯杆。 数据来源：TrendForce、前瞻产业研究院整理 城市数字皮肤（城市智联网），实时感知城市，智慧城市建设可构筑数字化基础 传感器部署 能量捕获系统 5G 硬件和网络设施（5G） 城市宽带网络和互联网移动接入点 环境数 据收集 城市设施和响应的互 空气监测传感器 网络全覆盖和无线连接 动式语音应答（IVR）网络数据安 全和隐私 安全监控摄像头 建筑安全 传感器 火灾探测传感器 生物MEMS能量收集 机动车违章监控设施 基础设施安全 监控传感器 热电能量收集 电磁能量收集 水质监测传感器 道路、桥梁、铁路传感器 压电能量收集 智慧路灯场景算法平台的应用场景 善政 兴业 惠民 城市照明无线城市 城市应急指挥井盖监控 商圈照明Wifi覆盖能效管理 校园照明视频监控4G覆盖 智能充电停车导航反向寻车 自助导游无线覆盖应急求助 园区照明园区安防园区能效 视频监控 路况感应 智慧政务 智慧交通 智慧园区 智慧景区智慧停车智慧校园 智慧商圈 智慧城市统一平台 系统性能和安全能力差异 系统安全性 系统平台通过华为的安全性监测； 连续2年通过华为智慧杆系统级方案认证； 系统平台通过软件系统二级等安全认证； 系统性能 单服务器架构下，支持10万杆设备接入； 同时支持私有化部署和云服务部署； 支持多项目共用1个平台架构业务模式； 国际化水平 支持国际化版本部署，兼容多种国际语言：英语/阿拉伯语/西班牙/葡萄牙 绿色化 •我国的目标：实现2030年前碳达峰、 2060年前碳中和 •无汞等重金属污染 •高强度节能、降耗 智慧化 •云平台，软件服务•资产管理•LED路灯+智能控制硬件 光源可靠性 安规 环境适应性（防尘防水、盐雾、抗UV） 电源可靠性总体方案（概要设计） 硬件设计电路设计 可靠性设计 可生产性DFM EMC 热设计 防雷 安全可靠性 •灯具的可靠性•多种保护：防触电，防浪涌，防坠落 城市管理品质的提升根本地促进了城市道路照明行业的发展 技术载体：LED灯具+智慧化控制平台 LED灯具寿命与可靠性 抗浪涌电 压等级 光源 L70B50 驱动电源 MTBF 工作环境 温度 输入电压 稳定性 灯具的散热管理 影响灯具寿命的关键指标 高温老化 防护等级 冷热冲击 可靠性 UV测试 盐雾测试 恒定湿热测试 PART 02 道路照明应用 利他正念创新进取 道路照明的作用和目标 给各种车辆的驾驶人员以及行人创造良好的 视觉环境，保障交通安全 提高交通效率 保证人身和财产的安全 提高环境的舒适性和美化城市 给各种车辆的驾驶人员以及行人创造良好的视觉环境，保障交通安全 1 道路照明 的作用 2 提供良好的视觉环境 夜间行驶在一些主干路上，驾驶人需要快速发现交通隐患和做出相应的正确反应，而照明效果严重影响人员反应速度，必须保证驾驶员有较好的视觉环境。 保证交通安全 交通安全与优质的灯光照明息息相关，均衡的光分布和最少眩光是决定性的，使人们及时发现地面上的凹凸不平、障碍物以及路面的坑洞。良好的道路照明能减少事故，保证交通安全。 根据CIE的调查报告，夜间良好的道路照明至少会降低30%的城市交通事故率，45%的乡村交通事故率和30%的高速公路交通事故率。 驾驶员的视觉条件 在给各种车辆的驾驶人员以及行人创造良好的视觉环境的同时，某种程度上决定了道路照明在眩光、显指等 参数上的重要性。 驾驶员的视觉条件: 行人是这一场景内的重要部分，出现在各种不同的背景中，比如道路，周边建筑或开放空间。在亮背景下，行人一般因负亮度对比而被发现（轮廓），尽管部分特征可能 市内不会显现。同样，行人在暗背景下也可能因正亮度对比而被看到。在市内道路，环境亮 条件度也许可与路面亮度相比，从而减少不舒适眩光的影响，这些区域的道路照明灯具的眩 光控制要求就相对可以低一些。 乡村区域通常没有被背景照明，有助于减少不舒适眩光；但这种条件下的道路照乡村明灯具要求非常严格地控制在可直视角度的出射光强。在这种道路驾驶一般更困难，条件因为行人、非机动车、机动车约束性差，交通更无序。 注：驾驶员的视野包括车道，每侧的环境，地形和天空。任何需要察觉的物体，必须在视野相关区域（即时的背景）清晰的显现。 不同年龄道路使用者的视功能 视功能随年龄增长而下降，主要由三个因素引起： 首先，眼睛的透光率随年龄增大而下降，比如70岁仅为25岁的