一、问题的提出
随着社会经济建设的日益发展，城市道路照明的建设水平已经成为城市发展速度快慢与水平高低的重要标志。照明工程质量优劣不仅影响到车辆及行人的安全与否，也关系到节能环保目标能否实现。当前我国道路照明能耗十分严重，存在的主要问题有照明系统设计超标、照明控制方式落后、照明节能理念有误、照明节能措施单一等，这明显与我国政府提出的“建设节约型社会”理念相悖。
2012年3月5日，温家宝总理向十一届全国人大作政府工作报告时指出，2011年我国节能减排目标没有完成，这意味着在“十二五”规划的未来4年，完成能源消耗、碳排放量下降的任务更加艰巨，我国节能减排形势十分严峻。如前所述，我国城市道路照明是能源消耗大户，随着大量城市道路投入使用，道路照明的节能就显得日益紧迫和重要。如何根据城市性质及道路等级进行合理设计，在满足城市道路功能性照明要求的基础上最大限度节省能源已成为一个十分重要的研究课题。
二、城市道路照明工程节能方法
城市道路照明工程节能的方法很多，综合起来节电效果较好的有寻求最优设计方案、合理选择光源、设置无功补偿、选择合理的控制方式、采用电子镇流器等，下面逐一进行讨论。
2.1寻求最优设计方案
在设计时应根据城市的性质、道路的使用功能及等级选择相应的照度和功率密度标准值，设计前弄清城市的特性、道路的等级、路面反射率及交通状况等。影响照明设计的关键因素有路面的平均亮度、路面亮度分布的均匀程度、采用照明器的技术指标与眩光抑制程度、道路照明器布置的诱导性等，这些因素直接影响到设计质量的优劣。最后在保证功能性照明要求的前提下，确定最佳的布灯间距、最合理的光源及灯具、供电路线、控制系统等，以最大限度地节能和节省投资，并降低运行维护费用。
2.2合理选择光源
光源的节能效果主要取决于光源的光效和光衰指标，应综合考虑显色性、使用寿命、启动特性等因素，应尽量采用光效高、寿命长的光源。目前，道路功能性照明光源主要有金属卤化物灯、白炽灯、高压钠灯、紧凑性荧光灯等。在相同电功率下，高压钠灯光能量比金卤灯高40%左右，且钠灯的透雾性能比较好；按照同样照度标准的道路照明要求，金卤灯光源的电耗远高于高压钠灯，因此高压钠灯在城市道路照明工程中使用非常广泛。随着科技的发展，以低功耗为主要特征的LED光源技术日渐成熟，LED光源在许多大中城市已经得到大力推广。LED光源的特点是寿命长、高效、节能、安全、绿色环保。和高压钠灯相比，LED光源耗电量是高压钠灯的18.7%，新型大功率LED路灯可节约80%的电能，在照明效果上基本也可以取代路灯普遍所采用的高压钠灯。太阳能路灯以太阳光为能源，白天太阳能电池板给蓄电池充电，晚上蓄电池给灯源供电，因其具有不受市电供电影响、不用开沟埋线或架空电线、安全节能无污染、只要阳光充足就可就地安装等特点而受到人们的广泛关注。因此在阳光充足等条件许可的情况下，宜尽量选用太阳能路灯做照明光源。
2.3设置无功补偿
城市道路照明光源多为气体放电灯，功率因数非常低，一般为0.38～0.6，电源除供给有功功率外，尚需供给无功功率。这种功率在电网中会造成电压降落（感性电抗时）或电压升高（容性电抗时）和焦耳（电阻发热）损失，却不能做出有效的功。由此可见，无功功率在输电线、变压器中的流动会增加有功功率损耗和无功功率损耗以及电压降；由于变压器、高压架空线路中电抗值远远大于电阻值，所以无功功率的损耗比有功功率的损耗大，并且引起电压降的主要因素是无功功率的流动。因此，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境势在必行。
设置无功补偿的好处：提高用户的功率因数，从而提高电工设备的利用率；减少电力网络的有功损耗，达到节能的目的；合理控制电力系统的无功功率流动，从而提高电力系统的电压水平，改善电能质量，提高电力系统的抗干扰能力；在动态的无功补偿装置上配置适当的调节器，可以改善电力系统的动态性能，提高输电线的输送能力和稳定性。
目前我国道路照明设计中采用的无功补偿主要有2种方式：一是在路灯箱变低压侧设置集中无功功率补偿装置，二是在每个灯具处单独设置补偿装置。路灯照明的负荷一般都呈均匀性分布，对于单相负荷供电的线路宜采用分散单灯补偿，补偿后灯具功率因数达到0.90以上；对于三相四线制供电的线路，考虑到今后维护和管理的方便性，可采用集中或分段补偿方式。
2.4选择合理的控制方式
可以根据道路的具体情况，选择合理的控制方式。在上半夜，道路照度水平、均匀度均按实际道路等级要求进行；在下半夜人稀车少的路段，道路照明可以降低一个等级标准，即主干道、快速路按次干路的标准执行，次干路按支路的标准执行，支路按原标准的70%左右执行。具体可以有如下几种实现方法：在条件允许的情况下，可以采用双光源灯具，在上半夜双光源全部开启，而在后半夜，可关掉其中一只光源；或者采用调光设备，在上半夜光源满功率运行，到下半夜自动降低光源功率为原功率的50%～70%；或者在一个灯杆上安装多个灯具，在上半夜开启全部灯具，下半夜关闭部分灯具。
2.5采用电子镇流器
在各种气体放电光源中均需要有电气配件，例如镇流器。镇流器的自身损耗大，将产生较高的温升。温升值太高不但耗能而且影响镇流器的安全使用，因此减少镇流器自身能耗十分重要。旧的
T12荧光灯所用的电感镇流器要消耗整灯20%的电能，节能型电感镇流器则耗电小于10%。电感镇流器具备阻抗稳定性和伏安特性好、功率因数高、功率损耗低等特点。这样才能稳定灯泡工作电流，延长灯泡使用寿命。电子镇流器由于采用现代软开关逆变技术和先进的有源功率因数矫正技术及电子滤波措施，具有很好的电磁兼容性，降低了镇流器的自身损耗（自身功耗比电感镇流器节省80%以上）。新型的电子镇流器只耗整个灯具2%～3%的电能。而且电子镇流器自身不易损坏，还具有无频闪、无噪声、无声频共振、使用寿命长等优点。因此，电子镇流器对提高道路照明系统能效和质量有明显优势，是新国标推荐应用的产品，也是未来发展的趋势。比较而言，电子镇流器综合经济效益高，但由于初期投资较高，在使用一年后才能逐渐显现其运行成本优势，因此暂时还难以被人们广泛接受。但随着电子技术水平的快速发展，这些问题都将陆续得到改善，电子镇流器必将成为绿色照明电器而被广泛关注和应用。
三、结语
总之，随着我国城市建设的不断发展，城市道路照明工程日益增多。城市路灯照明质量不但影响到交通行车及行人安全，也关系到节省能源这个重大课题。做好城市道路照明工程的节能设计，对提高能源利用率、减少能源浪费具有十分重要的意义。
