Problemi starih instalacija

Već dulje vrijeme na globalnoj su razini vidljivi problemi povećane potrošnje električne energije, rasta cijena energije i problema zagađenja okoliša vezanog sa proizvodnjom i potrošnjom električne energije. Jedna od značajnih pojedinačnih stavki u potrošnji električne energije svakako je i rasvjeta javnih površina.

Uz navedenu problematiku usko je vezan i dodatni problem javne rasvjete – svjetlosno zagađenje okoliša. To je svakako manje poznat problem, ali jednako rastućeg značaja i usko vezan s problemom energetske efikasnosti u rasvjeti. U većini krajeva Hrvatske instalacije javne rasvjete datiraju iz osamdesetih godina prošlog stoljeća, a počesto i iz ranijih perioda. Na žalost, i mnoge od novih instalacija izvode se proizvodima tehnološke generacije iz osamdesetih godina prošlog stoljeća.

Razlog je djelomično u financijskim poteškoćama jedinica lokalne samouprave, a djelomično u nedostatku metodologije sagledavanja kompletnih troškova rasvjetne instalacije tijekom ukupnog radnog vijeka (investicija i izgradnja kao i korištenje i održavanje). Rezultat su visoki troškovi električne energije za javnu rasvjetu, visoki troškovi održavanja, visoki postotak nefunkcionalnosti te visoki stupanj svjetlosnih zagađenja.

Suvremene tehnologije u rasvjeti omogućuju sasvim značajne uštede praktično u svim elementima sistema javne rasvjete. Zbrojivši pojedinačne učinke ušteda, dolazi se do vrlo značajnih ušteda na godišnjoj razini. Zahvaljujući navedenom, u Europi su se već davno razvili modeli financiranja rekonstrukcije javne rasvjete upravo iz raspoloživih ušteda. Osnovna ideja svih modela je sljedeća: sistem stare tehnološke generacije maksimalno brzo zamijeniti sistemom nove tehnološke generacije, visinu investicije prebroditi neposrednom ili posrednom participacijom banaka, otplatu investicije vršiti iz ušteda energije i održavanja kroz planirani period otplate investicije.

Po isteku perioda otplate koji ponajviše ovisi o tehnološkom odnosu novog i starog sistema rasvjete (od maksimalno 12 do ponekad i svega 3 godine), u najvećem broju slučajeva novi sistem rasvjete prelazi u vlasništvo jedinice lokalne samouprave (grad, općina, županija ili sl.).

Modeli sudjelovanja banaka ostvaruju se kreditiranjem investicije preko same jedinice lokalne samouprave ili koncesionara održavanja javne rasvjete ili leasingom rasvjetne opreme preko leasing kuća. Jedinica lokalne samouprave na taj način ne doživljava nikakav financijski udar na proračun te u kratkom roku dobiva visokokvalitetan sistem rasvjete koji nakon perioda otplate investicije najčešće ostaje u njenom trajnom vlasništvu.

Uštede u tehnologiji svjetiljaka
U periodu od 80-tih godina prošlog stoljeća došlo je do značajnih pomaka tehnologije svjetiljki unaprijed. Prvi i najelementarniji pomak naprijed je pomak u svjetlosnoj efikasnosti svjetiljke. Dok se 80-tih godina svjetlosna efikasnost i kod najkvalitetnijih dobavljača kretala oko 70%, optimizacijom oblika i materijala reflektora, suvremene cestovne svjetiljke dosižu 84 do 85% svjetlosne efikasnosti. Samo na tom planu postignuta je ušteda oko 15% energije.

Drugi vrlo značajni element je vremensko ponašanje svjetlosne efikasnosti. Dok su ranije generacije svjetiljki s uobičajenim stupnjem IP zaštite IP54 pokazivale padove startne svjetlosne efikasnosti do 25%, vrhunske suvremene cestovne svjetiljke pokazuju pad startne efikasnosti nakon 10 godina od svega 7%. To se postiže staklenim difuzorima, visokokvalitetnim anodiziranim reflektorima i dvostrukom IP66 zaštitom prostora žarulje kao i primjenom suvremenih žarulja četverogodišnjeg ciklusa izmjene.

Obzirom da se cestovna rasvjeta već u startu projektira s uračunatim padom svjetlosne efikasnosti, jasno je da dodatna ušteda dosiže minimalno dodatnih 15%. Treći vrlo važan element je optimizacija optike svjetiljke na tip izvora kao i na profil ceste. Optimizacijom optike na izvor i profil ceste postižu se daljnje uštede od minimalno 5-10% energije. Ovim zahvatom također se uvelike popravlja situacija oko zaštite svjetlosnog okoliša jer se maksimalno kontrolira emisija svjetlosti u područja koja nije potrebno rasvjetljavati.

Evidentno je da ukupni raspoloživi efekt ušteda energije novom tehnologijom svjetiljki dosiže minimalno 30%. Kao dodatni benefiti javlja se povećana kvaliteta i trajnost svjetiljki te suvremeni estetski dojam.

Uštede u tehnologiji žarulja
U tehnologiji žarulja za javnu rasvjetu postignuti su izuzetni rezultati paralelno u tri osnovna smjera: povećanje efikasnosti i održanja efikasnosti kroz radni vijek žarulje, povećanje kvalitete svjetlosti (kvalitete spektra) i produljenje radnog vijeka žarulje.

Razvoj paralelno ide u dvjema tehnologijama: visokotlačna tehnologija (natrijevi i metalni halogeni izvori s keramičkim žišcima za vrlo visoki pritisak) te niskotlačna tehnologija (kompaktne fluorescentne žarulje (živin izboj niskog pritiska)). Na ovogodišnjem sajmu u Frankfurtu, Philips je predstavio Cosmopolis visokotlačne žarulje za cestovnu rasvjetu – obitelj minijaturiziranih visokotlačnih svjetiljki u koju konvergiraju natrijeva tehnologija (Cosmogold) i metalhalogena tehnologija (Cosmowhite).

Od ove familije očekuje se da u roku nekoliko godina postane novi standard u vanjskoj rasvjeti. U kompaktnoj fluorescentnoj familiji ističe se Philips PL-H kompaktna fluorescentna žarulja koja sa 120 W i 9.000 lumena ulazi u tradicionalno područje cestovne rasvjete.

Efikasnost vrhunskih cestovnih žarulja u startu je porasla 15%. Zahvaljujući kvalitetnom održanju svjetlosnog toka efikasnost na kraju radnog vijeka porasla je daljnjih 10% u odnosu na prethodnu generaciju visokotlačnih žarulja.

Ukupna ušteda energije na izvorima svjetlosti računajući i vremensko ponašanje izvora iznosi više od 20%. Kao dodatan benefit javlja se trajnija žarulja (4-godišnji ciklus izmjene) i kvalitetniji spektar svjetlosti.

Prvi je zaključak da se samo čistom zamjenom svjetiljki i izvora postiže ušteda energije od više od 40%. U praksi to znači da ovim jednostavnim postupkom čak i na postojećoj instalaciji (isti stupovi, ista cesta, isti razmaci) angažiranu snagu možemo smanjiti minimalno za 1 korak (pr. sa 250 W na 150 W ili sa 150 W na 100 W) pri tome dugoročno postižući i značajno bolje svjetlotehničke rezultate.

Uštede na regulaciji
Uvođenje sistema regulacije rasvjete nije ništa drugo, nego optimiziranje javne rasvjete prema varijabilnim zahtjevima vremena i prostora. Činjenica je, naprosto, da svi dijelovi grada ili sve prometnice oko grada ne zahtijevaju istu razinu rasvijetljenosti u svim dijelovima noćnog razdoblja. Čak i jeftine bazne cestovne regulacije sa dvostupanjskom regulacijom (tzv. polunoćni režim) štede otprilike 20% energije.

Primjenom suvremenijih kontinuiranih elektroničkih regulacija mogu se postići dva dodatna vida ušteda. Jedan je vid uštede kompenzacija natprojektirane snage, odnosno smanjenje natprojektiranog utroška energije uzrokovanog nemogućnošću optimizacije fiksne snage svjetiljke na svjetlotehničke zahtjeve uvjetovane geometrijom prometnice i rasvjetnih stupova.

Svim iskusnim projektantima cestovne rasvjete poznata je situacija kada tijekom projekta moraju podizati snagu svjetiljki na idući fiksni iznos jer prethodni iznos upravo ne uspijeva zadovoljiti tražene svjetlotehničke parametre. Sva ona snaga od minimalno dovoljne snage do sljedeće fiksne vataže svjetiljke uzaludno se troši. Kontinuirana regulacija omogućuje smanjenje angažirane snage na točno potrebnu snagu i tijekom punog noćnog režima rasvjete. Tijekom, pak, režima smanjenja rasvjete postiže se drugi vid dodatne uštede energije. Umjesto fiksnih 40%, moguće su i znatno dublje regulacije snage, čak do svega 20% nazivne snage te postupna kontinuirana regulacija umjesto skokovite regulacije tijekom noći.

Uštede na održavanju
Primjenom najsuvremenijih telemenadžmentskih sistema upravljanja i nadzora javne rasvjete omogućuje se dvosmjerna digitalna komunikacija individualno sa svakom pojedinom svjetiljkom u sistemu javne rasvjete. Kombinacijom individualnog upravljanja, nadzora i arhiviranjem podataka postiže se optimizacija održavanja javne rasvjete.

Nadzor stanja defekata permanentan je i precizan do razine pojedinačne svjetiljke, a planiranje zamjene žarulja omogućeno je sa preciznošću pojedinačne žarulje i točnog broja odrađenih radnih sati žarulje. U kombinaciji sa vrhunskim žaruljama s malim postotkom ranih ispada (pr. Philips Master SON PIA žarulje sa sinteriranom propaljivačkom antenom pokazuju praktično 0% ispada u prvih 6.000 sati rada i manje od 10% ispada nakon 16.000 sati rada), moguće je vrlo precizno planiranje redovitog održavanja. Isto tako, korisniku javne rasvjete omogućeno je precizno statističko praćenje stvarnog ponašanja žarulja određenog dobavljača.

U kombinaciji sa kvalitetnom organizacijskom strukturom, tvrtke zadužene za održavanje javne rasvjete u mogućnosti su ostvariti i 50% uštede na pogonskim troškovima. Cjelovita kalkulacija troška rasvjetne instalacije na godišnjoj bazi u periodu 10 godina pokazuje vrlo neočekivane, ali potvrđene podatke . Unatoč više od dvostrukog ulaganja u svjetiljke podijeljenog na broj godina (ružičasti segment), ukupni godišnji trošak sistema rasvjete s najsuvremenijim digitalnim telemenadžmentskim sustavom nešto je manji od godišnjeg troška istog sistema bez telemenadžmentske regulacije. Osnovni je razlog, naravno, u segmentu utroška energije (svjetloplavi segment).

Naravno da se problem početne investicije uvijek javlja kao početna prepreka, pogotovo u siromašnijim sredinama, no iz početnih obrazloženja europskih modela financiranja ovakvih pothvata vidljivo je da se oni mogu izvesti i bez financijskih potresa u proračunima investitora jednostavnim angažiranjem bankovnih ulaganja. Uštede novca koji u sadašnjoj situaciji odlazi u vjetar kroz prekomjernu potrošnju energije i prekomjerno svjetlosno zagađenje, više je nego dovoljan da u takvom projektu komercijalni interes pronađu i banke i investitori.