Introducere.

Iluminat stradal reprezintă un serviciu public important furnizat de autoritățile publice la nivel local. Iluminatul de calitate este esențial pentru siguranța rutieră, siguranța personală și ambianța urbană. Aceasta asigură vizibilitate automobiliștilor, cicliștilor și pietonilor, reducând astfel numărul de accidente rutiere. Iluminatul public este un element important al conceptului de Smart City. Utilizarea celor mai noi tehnologii în acest domeniu implică pe langă reducerea în mod semnificativ a consumului de energie electrică și beneficii suplimentare asociate cu eliminarea tehnologiilor dăunătoare mediului, reducerea costurilor de întreținere și realizarea unui control de ansamblu mult mai bun al mediului de iluminat stradal. Iluminatul public tradițional are în cel mai bun caz o comandă automată a ilminatului în funcție de orele de apus și răsărit ale soarelui, ceea ce poate să diminueze doar într-o mică măsură risipa de energie. O diminuare semnificativă a risipei energetice nu poate fi realizată decât cu noile tehnologii de tip Smart Street Lighting care asigură: monitorizarea stării fiecărui corp de iluminat și reglarea intensității luminii în funcție de anumiți parametri de trafic în timp real. În România există aproximativ 1.115.000 corpuri de iluminat aferente sistemului de iluminat public, având un consum de energie estimat pentu anul 2014 la 461 GWh (aproximativ 1,1% din consumul final de energie electrică al României în același an).

II. Tehnologia led pentru iluminatul public

Cele mai multe instalații de iluminat stradal existente folosesc tipuri de lămpi cu eficiență energetică scazută cum ar fi: HID (lămpi cu descărcare de înaltă intensitate), HPS (lămpi cu sodiu la înaltă presiune), MH (lămpi cu halogenuri metalice) și MV (lămpi cu vapori de mercur). Lămpile HPS sunt unele dintre cele mai întalnite soluții în iluminatul stradal, dar odată cu apariția tehologiei LED (lighting emitting diode) au început să-și piardă cota de piață. Eficiența luminoasă a surselor de lumină a evoluat de-a lungul anilor de la lampa inițială Edison la tehnologia LED conform tabelului următor. O cercetare realizată de către McKinsey & Company sub denumirea “Lighting the way: Perspectives on the global lighting market” arată o prognoză de penetrare masivă a tehnologiei LED în iluminatul public pentru anul 2020. Aceasta este estimată la 73% pentru sursele cu LED și 77% pentru corpurile de iluminat, raportat la 9%, respectiv 7% în anul 2011

III. Soluții moderne de iluminat public

 Directivele europene impun dezvoltarea cât mai “curată” a orașelor prin eficientizarea consumurilor energetice și diminuarea/eliminarea risipei. În continuare se vor prezenta câteva aspecte privind asigurarea conformității cu aceste directive.

În viitorii ani dezvoltarea iluminatului public, prin introducerea tehnologiei cu LED-uri și prin transformarea iluminatului public tradițional în iluminat public inteligent, devine o oportunitate pentru o dezvoltare modernă a orașelor (Smart City). Orașele moderne necesită unificarea infrastructurilor din domeniul tehnologie informației și a comunicațiilor (TIC) care să permită o creștere economică durabilă printr-o monitorizare complexă și interdependentă a utilitaților.

Sistemele de management pentru orașele inteligente pe baza TIC-ului vor deveni din ce în ce mai interconectate în viitor. Astfel prin integrarea de sisteme cum ar fi: sistemul public de iluminat, gestiunea consumului de energie, optimizarea traficului, creșterea siguranței cetățenilor, durabilitatea mediului înconjurator etc. într-un sistem integrat (unificat) se pot oferi informații complexe în timp real.

Printre avantajele unui astfel de sistem putem enumera: constituirea și utilizarea în comun a colecțiilor de informații; unicitatea codificării și a identificării informației; viteza mare de acces la informații și transfer rapid al informațiilor către utilizatori; asigurarea securității datelor și a accesului la informație pe paliere de competență; stabilirea responsabilității pentru furnizarea, administrarea și asigurarea calității și integrității acestor colecții de informații; asigurarea suportului informațional pentru luarea deciziilor.

Iluminatul inteligent va deveni elementul cel mai valoros al unei localități deoarece acesta formează fundația pentru o rețea inteligentă și face primul pas spre un Smart City. Într-o localitate sistemul de iluminat public reprezintă o infrastructură foarte importantă datorită acoperirii întregii arii a localității, în toate zonele atât centrale cât și periferice dar mai ales datorită distanței mici de amplasare dintre stâlpi (25-40 m). Utilizarea infrastructurii de iluminat existente prin transformarea acesteia în platformă wireless, deschisă pentru soluții ale unui oraș inteligent, protocoale deschise și interfețe permit integrarea a numeroase aplicații de gestionare a traficului, monitorizarea mediului, gestionarea activelor complexe și altele.

Sistemele moderne de iluminat permit integrarea altor componente în cadrul infrastructurii existente. Astfel se pot integra: senzori pentru măsurarea valorilor de trafic, informații despre trafic pentru selecția rutelor mai putin aglomerate, soluții pentru identificarea locurilor de parcare libere, informații despre zgomot și calitatea aerului. Sistemele de iluminat inteligente se bazează pe sisteme de telegestiune care asigură controlul individual al fiecărui corp de iluminat stradal. Lumina este astfel asigurată acolo unde este nevoie și doar atunci când e necesară, deoarece fiecare corp de iluminat poate fi pornit, oprit sau i se poate regla intensitatea luminoasă, manual sau conform unor programe prestabilite.

Un astfel de sistem permite culegerea și analizarea în timp real a informațiilor despre starea rețelei de iluminat, transformând-o în același timp într-o infrastructură inteligentă a orașului. Instrumentele de management oferă o hartă în timp real a sistemului, semnalează orice modificare în rețea, generează alerte și notificări referitoare la pierderile acidentale de energie și oferă proceduri avansate de optimizare. Această platformă poate integra datele de la senzorii amplasați pe stâlpi sau în corpurile de iluminat referitoare la trafic, parametri de mediu, poluare, zgomot, prezență, mișcare, inclusiv camera video. Platforma poate genera rapoarte legate de parametrii de funcționare a iluminatului, alarme și notificări privind corpurile de iluminat defecte, planificarea optimizată a întreținerii, conducând în final la creșterea duratei de viață a corpului de iluminat cu LED și o utilizare eficientă a energiei electrice. Prin utilizarea tehnologiei GPS se permite localizarea, pe hărti Google Maps, a fiecărui corp de iluminat precum și monitorizarea și controlul individual al fiecărui corp de iluminat.

IV. Concluzii Beneficiile sistemului de iluminat public inteligent:

– reducerea consumului de energie electrică (între 30% și 70%, în funcție de trafic) și a costurilor cu mentenanța;

 – reducerea poluării vizuale și a emisiilor de CO2;

– realizarea unei hărți de mediu și de zgomot;

– reprezintă o platformă wireless importantă pentru soluțiile viitoare de Smart City.

Autor: Drd.ing.ec. Ionut CIOBANU – Expert in Energie