Optimalizace nákladů nutných k zajištění podmínek kvalitního života obyvatel je za současné ekonomické recese stále naléhavější výzvou pro vedení měst a obcí. Z tohoto pohledu se radnice nemohou vyhnout ani kritickému pohledu na stav veřejného osvětlení na území své obce či svého města a hledání možností, jak zefektivnit jeho provoz.
V posledních letech se osvětlovacím soustavám věnuje stále větší pozornost a v souladu s požadavky na snižování provozních nákladů jsou rekonstruovány. Pro kvantifikaci přínosu každé takové rekonstrukce je nezbytné porovnávat stávající parametry osvětlovací soustavy s jejím předpokládaným budoucím stavem, a to zejména co do kvality osvětlení a investičních i provozních nákladů. Kvalita osvětlení a výše nezbytných nákladů musí být vyvážené. Jinak řečeno, v zájmu kvality osvětlení je nezbytné respektovat požadavky příslušných norem, což ovšem nevylučuje možnost minimalizovat investiční i provozní náklady.
KROKY K ÚSPORÁM MUSÍ VYJÍT Z ŘÁDNÉ ENERGETICKÉ ANALÝZY
Příkladem přístupu k dané problematice může být návrh řešení optimalizace soustavy veřejného osvětlení (VO) ve městě Odolena Voda (okr. Praha-východ). Ve spolupráci se servisní organizací města se provedlo pečlivé proměření všech napájecích bodů soustavy tak, aby bylo možné objektivně posoudit energetickou náročnost a stav napájecí sítě. Naměřená data byla využita ke zpracování Energetické analýzy soustavy VO. Výsledky analýzy nám podávají důležité informace nejen o stavu sítě, ale také o potenciálu osvětlovací soustavy vzhledem k možným úsporám. V uvedeném dokumentu porovnáváme dva stupně optimalizované soustavy se současným stavem:
použití moderních výbojkových svítidel s vysokou účinností;
použití moderních výbojkových regulovaných svítidel s vysokou účinností.
Obsahem analýzy je zjištění základních parametrů osvětlovací soustavy. Pro každý napájecí bod (rozvaděč) byly změřeny charakteristické elektrické veličiny a zjištěn počet svítidel napájených z měřeného bodu. Proudové zatížení se porovnalo s hodnotou hlavního jističe, aby se zjistilo, zda hodnota rezervovaného příkonu odpovídá reálnému zatížení. Snížení hodnoty rezervovaného příkonu totiž znamená snížení poplatku dodavateli elektrické energie.
U každého napájecího bodu byly změřeny účiníky, jejichž hodnota vypovídá o kvalitě kompenzace napájecí sítě a o funkčnosti kondenzátorů instalovaných ve svítidlech. Pro každý napájecí bod byl stanoven průměrný měrný příkon jednoho svítidla a bylo vyhodnoceno, zda je pro dosažení požadované osvětlenosti komunikací optimální. Přihlédneme-li k výsledkům posouzení přiměřenosti zjištěného měrného příkonu k požadavkům na osvětlení, můžeme stanovit priority postupného snižování instalovaného příkonu pro jednotlivé napájecí body.
Pro správné osvětlení komunikací je v této fázi nezbytné provést kontrolní výpočet navrhovaného řešení. Po provedení výpočtu můžeme konstatovat, že soustava je optimalizována.
Dalšího snížení provozních nákladů je možné dosáhnout regulováním příkonu svítidel. Regulace svítidel je příčinou snižování světelného toku, které zhoršuje osvětlení komunikace. Způsob regulace je proto třeba správně zvolit a stanovit rovněž vhodný časový diagram řízení jednotlivých stupňů stmívání.
SVÍTIDLA A VÝBOJKY »NA MÍRU« DANÉ OSVĚTLOVACÍ SOUSTAVĚ
Ve městě Odolena Voda byla pro navrhovanou optimalizovanou osvětlovací soustavu nakonec zvolena svítidla pro vysokotlaké sodíkové výbojky. Optimalizací stávající osvětlovací soustavy bude možné docílit pro jednotlivé napájecí body úspor nákladů na elektrickou energii od 0 % do 27 %. Z uvedeného je patrné, že část osvětlovací soustavy je optimalizovaná, a není proto třeba navrhovat její celkovou (nákladnější) rekonstrukci. Celková předpokládaná úspora nákladů na energii dosažená optimalizací soustavy by měla činit 8,4 %.
Pro regulovanou osvětlovací soustavu byla zvolena svítidla pro vysokotlaké sodíkové výbojky regulovaná pomocí tlumivky se dvěma výkonovými výstupy, jejichž přepínání je řízeno elektronickým přepínačem. Svítidla umožňují skokové snížení příkonu v období, kdy lze respektovat sníženou úroveň osvětlení komunikace. Regulací optimalizované soustavy je možné dosáhnout předpokládané úspory nákladů proti současnému stavu pro jednotlivé napájecí body od 13,5 % do 40,1%. Celková předpokládaná úspora nákladů na elektrickou energii v regulované osvětlovací soustavě má podle propočtů dosáhnout hodnoty 25,4 %.
PŘIMĚŘENOST VÝŠE INVESTIČNÍCH NÁKLADŮ
Uvedená čísla o úsporách však sama o sobě nic nevypovídají o tom, zda vynaložené investiční náklady do zkvalitnění osvětlovací soustavy jsou úměrné očekávanému výsledku. Zjednodušeně lze říci, že mírou přiměřenosti výše investičních nákladů může být délka návratnosti zamýšlené investice.
Konkrétně v případě města Odolena Voda bude doba návratnosti investice vložené do optimalizace osvětlovací soustavy při současných cenách elektrické energie činit 34,2 roku. V případě regulované osvětlovací soustavy se dostáváme na hodnotu 17,64 roku.
Závěrem lze na základě uvedených čísel zjednodušeně konstatovat, že investice do celkové modernizace osvětlovací soustavy z hlediska nákladů na spotřebu elektrické energie je vysoká. Městu Odolena Voda bylo doporučeno postupovat při rekonstrukci osvětlovací soustavy od napájecích bodů, kde je doba návratnosti do deseti let. Na vybraných rozvaděčích je doporučeno provádět rekonstrukci pomocí autonomně regulovaných svítidel .
Město akceptovalo doporučení a začalo s postupnou výměnou. Na základě výsledků analýzy byla provedena výměna výbojkových svítidel s příkonem 70 W vybavených autonomní regulací na jednom z napájecích bodů. Další svítidla s autonomní regulací se v rámci údržby instalovala na různých místech města, přičemž nahradila svítidla, která už byla v havarijním stavu. V letošním roce chystá město výměnu svítidel na dalším vybraném rozvaděči v souladu s výsledky analýzy. Tak v jednotlivých etapách naplňuje záměr dosažení snížení provozních nákladů v energeticky nejnáročnějších částech soustavy.
