Khi biến đổi khí hậu tiếp tục có tác động nghiêm trọng hơn đến môi trường và sức khoẻ, thì việc cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng, và tiết kiệm tiền điện tiếp tục như là ưu tiên hàng đầu của chính phủ. Với những tiến bộ của công nghệ mới, hai ưu tiên ngày càng trở nên giống nhau: việc cải thiện hiểu quả năng lượng và việc tiết kiệm về tài chính.
Trong đó có một hạng mục có hứa hẹn to lớn cần được cải thiện là chiếu sáng đường phố công cộng. Nghiên cứu gần đây của Tập đoàn Northeast, LLC ước tính vào năm 2026, thế giới dự kiến sẽ có 359 triệu đèn đường (tăng từ 315 triệu ngày hôm nay). Với việc tập trung vào câu hỏi làm thế nào để cải thiện hiệu quả chiếu sáng đường phố, không có gì ngạc nhiên khi đèn đường LED và chiếu sáng thông minh với năng lượng mặt trời dự kiến sẽ phát triển thành một thị trường gần 70 tỷ USD.
Đây không chỉ là cải tiến về hiệu quả và chi phí năng lượng. Cuộc nghiên cứu tương tự đã dẫn tới cuộc khảo sát được tiến hành tại 100 thành phố của Hoa Kỳ tham gia vào các đơn vị thay thế ánh sáng trong năm 2012:
“Nhận được phản hồi rất tích cực từ những người tham gia sử dụng sớm – các cư dân đã khen ngợi ánh sáng tốt hơn, các quan chức thực thi pháp luật đã ca ngợi sự cải tiến về an toàn, và các thành phố nói chung cho thấy tiết kiệm đáng kể chi phí.”
Mục đích của bài viết này chúng ta sẽ giải quyết về hai vấn đề: (1) cung cấp cho các cơ quan ra quyết định ở địa phương hiểu rõ hơn về lợi ích của việc cập nhật đèn đường công nghệ mới hơn so với đèn đường truyền thống; (2) để giúp họ đánh giá các lựa chọn của họ khi cân giữa các tùy chọn như đèn đường LED, đèn LED năng lượng mặt trời, đèn đường LED thông minh và đèn đường LED thông minh năng lượng mặt trời.
Các tùy chọn nâng cấp hiệu quả đường phố:
- Nguồn điện sạch cho lưới điện thành phố
- Đèn đường LED
- Đèn đường LED năng lượng mặt trời
- Đèn đường LED thông minh
- Đèn đường LED thông minh năng lượng mặt trời
Phương án 1: Nguồn điện sạch cho lưới điện thành phố
Một lựa chọn mà nhiều chính quyền địa phương cân nhắc trong cuộc hành trình của họ để nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và chi phí tài chính là chuyển điện của toàn bộ lưới điện sang các nguồn tái tạo. Ví dụ, lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời lớn hoặc các trang trại gió sau đó được gắn vào mạng lưới điện. Mặc dù tất cả mọi người nên làm điều này bất kể, nó vẫn để lại rất nhiều trên bảng về cải thiện hiệu quả ánh sáng.
Ưu điểm:
- Cung cấp năng lượng sạch cho toàn bộ lưới điện
- Cung cấp tiết kiệm chi phí
Nhược điểm:
- Có thể không có pin dự phòng trong thời gian lâu hơn mà không có ánh sáng mặt trời / gió
- Có thể không có quyền truy cập vào nguồn điện trong khi tắt máy
- Lắp đặt tốn kém với thời gian dài
Tùy chọn 2: Đèn đường LED
Đèn đường LED có thể cung cấp các lợi ích to lớn. Đèn LED có tuổi thọ dài hơn nhiều so với đèn đường truyền thống. Thay vì hỏng hóc, chúng chỉ mất độ sáng và được coi là khi kết thúc cuộc đời khi chúng đạt tới dưới 30% độ sáng ban đầu. Chúng cũng cung cấp nhiều ánh sáng nhìn thấy chất lượng hơn ở mức công suất thấp hơn, nghĩa là chúng có thể chạy với điện năng ít hơn (hiệu quả hơn 75% so với đèn truyền thống). Một nghiên cứu năm 2010 của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, dự báo những ảnh hưởng của việc chuyển đổi lý thuyết trong khoảng thời gian 20 năm, ước tính rằng việc áp dụng rộng rãi ánh sáng đường phố LED trong khoảng thời gian được xem xét có thể tiết kiệm được tới 250 tỷ đô la từ việc tiết kiệm năng lượng. Và điều này thậm chí không xem xét việc cải thiện đáng kể chất lượng ánh sáng, làm cho thành phố an toàn hơn và chào đón nhiều hơn vào ban đêm.
Ưu điểm:
- Nâng cao hiệu suất lớn so với chiếu sáng đường phố truyền thống, có nghĩa là chi phí thấp hơn và giảm tác động đến môi trường
- Chất lượng ánh sáng tốt hơn
- Giảm chi phí bảo trì do tuổi thọ tăng lên và giảm sự cố
Nhược điểm:
- Nếu không có sự kiểm soát thông minh, ánh sáng không thể được điều khiển từ xa – Bật và Tắt / Chiếu sáng / Bảo dưỡng Từ xa
- Có thể tắt khi mất điện
- Vẫn dựa vào nhiên liệu hóa thạch, trừ khi thị xã đang cung cấp điện từ các nguồn tái tạo cho lưới điện
- Bạn vẫn phải trả chi phí tiêu thụ điện so với các giải pháp năng lượng mặt trời ngoài lưới
Tùy chọn 3: Đèn LED năng lượng mặt trời
Một lựa chọn khác được xem xét là cung cấp chiếu sáng đường phố truyền thống với các tấm pin mặt trời và sao lưu pin nhỏ (đèn đường LED năng lượng mặt trời). Đây là một cách thuận lợi để tạo ra ánh sáng tự túc (hầu hết thời gian).
Ưu điểm:
- Giảm hoặc loại bỏ năng lượng được sản xuất từ nguồn nhiên liệu hóa thạch
- Không cần thanh toán tiền điện
Nhược điểm:
- Mất điện nếu không có ánh sáng mặt trời trong thời gian dài hơn – có thể duy trì tối đa 5 ngày không có nắng
- Pin vẫn cần phải được bổ sung mỗi 3-5 năm làm tăng chi phí bảo trì cuộc sống
Tùy chọn 4: Đèn đường LED thông minh
Công nghệ thông minh được kết hợp với việc nâng cấp lên đèn LED vì lợi ích khác của công nghệ này là khả năng điều chỉnh độ sáng ngay lập tức, không giống như các đèn đường phố truyền thống, cần thời gian để sưởi ấm và mát mẻ. Hệ thống chiếu sáng này cung cấp một số điều chỉnh thông minh cho đèn đường (khi nào thì bật hoặc tắt, hoặc tỏa sáng). Đèn LED có thể được điều chỉnh theo thời gian, độ sáng của môi trường xung quanh và liệu xe hơi hoặc người dân có thể vượt qua gần. Chúng cũng có thể được giám sát từ xa. Bằng cách cắt giảm lượng ánh sáng khi nó không thực sự cần thiết, các bóng đèn tuổi thọ kéo dài hơn và tiêu thụ điện từ lưới điện sẽ giảm đáng kể.
Ưu điểm:
- Tất cả những lợi ích của việc chuyển sang công nghệ LED, cộng với…
- Hiệu quả hơn nữa khi tắt đèn khi không cần thiết, hoặc giảm cường độ để tiết kiệm năng lượng
- Giảm nhẹ tác động ô nhiễm ánh sáng đến môi trường
- Giảm chi phí bảo trì và vận hành do: (1) tăng tuổi thọ bóng đèn và (2) giám sát từ xa làm giảm số lượng xe
Nhược điểm:
- Vẫn còn kéo điện từ lưới, có thể là được cung cấp bởi nhiên liệu hóa thạch
- Vẫn còn bị cúp điện
Phương án 5: Đèn đường LED thông minh năng lượng mặt trời
Nó sẽ nhanh chóng trở nên rõ ràng lý do tại sao lựa chọn này là sự lựa chọn hàng đầu để cải thiện hiệu quả đường phố công cộng và thành phố, chất lượng và hiệu suất. Cùng với tất cả các nâng cấp của hệ thống chiếu sáng bằng cách chuyển sang công nghệ LED và có một phần mềm theo dõi thông minh để quản lý hoàn chỉnh mỗi bộ phận đường phố (bao gồm tắt đèn thông minh), đèn đường năng lượng mặt trời thông minh bổ sung thêm công nghệ năng lượng mặt trời và hệ thống pin để cung cấp sạch nguồn năng lượng. Thành phần công nghệ thông minh ở đây cũng có thể hoạt động theo một cách rất độc đáo: bằng cách cung cấp khả năng kiểm soát năng lượng pin thông minh, bao gồm dự đoán thời tiết cho việc tạo ra năng lượng dựa trên bộ dữ liệu lớn được phân tích bởi các thuật toán thông minh, hệ thống (tức là đi ra ngoài nếu không có mặt trời quá lâu) là hầu như loại bỏ.
Ưu điểm:
- Tất cả các lợi ích về môi trường, tài chính và ánh sáng của đèn LED chiếu sáng đường phố, cộng với…
- Tất cả các lợi ích về môi trường, tài chính và ánh sáng của ánh sáng đường phố thông minh, cộng với…
- Nguồn điện chứa trong chính nó, có nghĩa là tiêu thụ năng lượng từ các nguồn nhiên liệu hóa thạch được loại bỏ
- Công nghệ thông minh giúp cải thiện tuổi thọ của pin so với tăng gấp đôi, giảm chi phí hoạt động của hệ thống chiếu sáng mặt trời truyền thống cộng với pin
- Độc lập khỏi lưới. Ánh sáng có sẵn thông qua mất điện mà không quay trở lại máy phát điện
Nhược điểm:
- Cũng giống như với bất kỳ dự án cải tiến nào, nó đòi hỏi một khoản đầu tư ban đầu đủ. Nhưng với sự tiết kiệm chi phí rất lớn do ánh sáng mặt trời thông minh tạo ra, lợi tức đầu tư nhanh hơn nhiều so với các hệ thống chiếu sáng khác
Lời kết
Rõ ràng là chúng ta có vấn đề với cách chúng ta chi tiền cho chiếu sáng công cộng và những gì chúng ta đang làm cho hành tinh chúng ta với các cơ sở hạ tầng lỗi thời hiện nay và nền kinh tế nhiên liệu hoá thạch. Có một cơ hội to lớn để cải thiện tất cả những vấn đề thiết yếu bằng cách nâng cấp / hiện đại hóa hệ thống chiếu sáng công cộng của chúng tôi. Có nhiều cách để bắt đầu chuyển đổi này theo hướng hiệu quả và năng lượng tái tạo. Sự lựa chọn rõ ràng là để khám phá ánh sáng mặt trời thông minh năng lượng mặt trời là một trong những giải pháp cốt lõi cho các vấn đề như vậy.
Cuối cùng, làm tốt hơn là không làm gì cả. Là cơ quan ra quyết định cho thành phố của bạn, bạn quyết định làm thế nào để đóng góp vào tương lai của hệ thống chiếu sáng công cộng của bạn và các dịch vụ cho công dân. Phân tích tất cả các lựa chọn có sẵn cho bạn, tìm ra những gì là trong lợi ích tốt nhất của cộng đồng của bạn về lâu dài và hành động quyết đoán!
