Katuvalaistuksen sähköenergian säästöjen kohdentaminen

Abstract

Tässä opinnäytetyössä käsitellään katuvalaistuksen sähköenergian säästöjen kohdentamista Tampereen kaupungin näkökulmasta tarkasteltuna. Valaistuksessa tarpeetonta sähköenergian kulutusta on paljon ja siksi siitä voidaan säästää helposti sähköenergiaa. Tampereen kaupunki on osallisena erilaisissa hankkeissa, joiden tarkoituksena on saada aikaiseksi energian säästöä. Lisäksi EU:n eko-direktiivi (ErP) 2009/125/EY ohjeistaa tuotteiden ekologista suunnittelua ja on osaltaan vaikuttamassa sähköenergian säästötoimenpiteisiin koko EU:n alueella. Eko-direktiivi vaikuttaa myös Tampereen kaupungin energiansäästöpolitiikkaan.

Katuvalaistuksessa sähköenergiaa voidaan säästää useilla eri tavoilla. Eräs tapa vähentää sähköenergian tarpeetonta kulutusta on vanhan valaistuskannan vaihto uuteen. Valotehokkuudeltaan huonot, vanhat valaisimet on energiataloudellisesti kannattavaa vaihtaa valotehokkuudeltaan hyviin valaisimiin. Toinen tapa sähköenergian säästämiseen on valaistuksen tarpeenmukainen käyttö, joka voidaan toteuttaa esimerkiksi liittämällä katuvalaistus älykkääseen valaistuksenohjausjärjestelmään. Valaistuksen säätö ja ohjaus tarpeenmukaisesti voi tapahtua muun muassa liikennemäärän, vallitsevan sään sekä valaistusolosuhteiden mukaan.

Tässä opinnäytetyössä on esitelty kaksi esimerkkitapausta, joissa on käsitelty valaistuksen ohjausten tapoja ja kustannuksia sekä laskettu näissä tapauksissa käytetyille valaisimille elinkaarikustannukset. Esimerkkitapaukset näyttävät yhdenlaisen lähestymistavan toteuttaa kustannusvertailua. Niissä käytettyjä metodeja voidaankin soveltaa osittain myös muihin vastaaviin tapauksiin. Tässä opinnäytetyössä toteutettiin myös mielipidekysely, jonka avulla tarkasteltiin kuntalaisten ja päätäntäelinten näkemyksiä katuvalaistuksen säästöistä ja niiden kohdentamisesta. Mielipidekyselyssä oli kysymyksiä katuvalaistuksen ohjauksen tavoista, ajankohdista ja paikoista sekä katuvalaistuksen vaikutuksista turvallisuuteen.

Älykkäät valaistuksenohjausjärjestelmät ja valotehokkaat valaisimet ovat ratkaisu saavuttaa huomattaviakin sähköenergiansäästöjä katuvalaistuksessa. Suurpainenatriumvalaisin on toistaiseksi kaikkein valotehokkain ja edullisin valaisinvaihtoehto, mutta tulevaisuudessa LED-valaisinten hinnat alenevat ja niistä tulee entistä kilpailukykyisempiä. Lisäksi korkea sähköenergian hinta on LED-valaisimille eduksi.

This thesis deals with the allocation of electrical energy savings in street lighting and the aspect has been taken from the city of Tampere view. The city of Tampere is partic-ipating in different kind of projects, which are targeting to save energy. Lighting is one technology division that wastes energy resources and that is why energy saving operations can be easily done for lighting. The European Union also has eco-directive 2009/125/EC which is aiming to save energy and this directive is affecting all over the EU. This directive has also effect on Tampere´s energy policy.

There are a couple of ways to allocate electrical energy in street lighting. One way is changing the old street light lamps to newer ones. Old mercury vapor lamps are fading away in the EU in the year 2015 because of the directive (ErP) 2009/125/EC. New lamps which will replace the old ones are for example high-pressure sodium lamps, metal-halide lamps and LED-lights. These new light sources have better lighting features than mercury vapor lamps and they also require less electrical power. Another way to allocate electrical energy in street lighting is connecting street lights to intelligent control system. Lighting adjustment and controlling can be set to follow traffic, weather and/or background´s light level.

Intelligent lighting control system requires information about where, when and how much to adjust light level. Answers to these questions were searched through enquiry that was published on Tampere´s city Internet websites and on Intranet sites. The enquiry was also sent to Tampere´s council and community committee. The main purpose of the enquiry was to clarify what is the common opinion in the question “what is the best way to allocate electrical energy in street lighting?”. The enquiry had questions where, when and how to adjust light level and it also had one question about how streetlight adjustment affects on safety. This thesis goes through two example cases which handle different kind of lighting control systems and their costs. There is also calculated life cycle cost to lamps that has been used in these two examples. These example cases show one way to calculate costs.

Intelligent lighting control system and newer energy efficient lamps are excellent solutions to gain energy savings. Precise conclusions are still impossible to do because of the nature of street lighting. Point of views and aspects which have valuable information and are good to know are noticed in conclusion chapter.