Inteligentne oświetlenie ulic - sposób na duże oszczędności

Kwestie dotyczące oświetlenia to jeden z kluczowych, ale i bardziej kosztownych aspektów funkcjonowania współczesnego miasta – koszty generowane przez uliczne latarnie, czy lampy oświetlające budynki użyteczności publicznej to nawet 40-60 proc. wydatków na energię elektryczną ponoszonych przez miejskie samorządy w Polsce. Co więcej, szacuje się, że oświetlenie uliczne zapewniane przez ok. 330 mln latarni eksploatowanych na całym świecie generuje aż 19 proc. globalnego zużycia prądu.

Lampy LED - sposób na zmniejszenie zużycia energii elektrycznej

W naszym kraju działa ok. 3,3 mln lamp ulicznych – w zdecydowanej większości wciąż są to lampy sodowe i rtęciowe o dużej energochłonności. Stanowią one ogółem ok. 60 proc. wszystkich miejskich instalacji oświetleniowych. Do niedawna wymiana przestarzałego oświetlenia na urządzenia wykorzystujące technologię LED wskazywana była, jako jeden z głównych sposobów na zmniejszenie zużycia energii elektrycznej w tej sferze – nawet o ok. 50 proc.

Jako pierwsza w Polsce, w 2012 roku, na taki system oświetlenia przeszła gmina Trzebielno w województwie pomorskim. Jej śladem poszły setki samorządów w całym kraju. Przykładowo, w 2021 r. Tauron zainstalował prawie 20 tys. opraw LED, a w roku 2022 planuje podwoić tę liczbę.

Kompleksowy program wymiany opraw oświetleniowych na latarniach przy drogach prowadzi obecnie Warszawa – firma LUG Light Factory zaprojektowała w tym celu specjalne oprawy. Przedsięwzięcie to ma zostać zrealizowane do jesieni 2024 r. Koszt wymiany ok. 38 tys. stołecznych opraw sodowych na LED-owe to ok. 32 mln zł. Natomiast oszczędności zużycia prądu szacuje się na ponad 23 mln zł w przypadku lokalizacji przy drogach krajowych, wojewódzkich i powiatowych oraz ok. 32,1 mln zł w przypadku ulic dzielnicowych.

Smart Lighting to jeszcze większe oszczędności

Horrendalne podwyżki cen energii elektrycznej sprawiają jednak, że w przyszłości wzrastać będzie znaczenie tzw. inteligentnego zarządzania zużyciem prądu przez miejskie oświetlenie. Sterowanie natężeniem światła emitowanego przez latarnie i dostosowanie go do warunków pogodowych albo zmian w ruchu na ulicach umożliwia wygenerowanie dalszych oszczędności, nawet o następne 20 proc. Tzw. Smart Lighting zakłada instalację na latarniach specjalnych czujników, zbierających informacje o warunkach panujących w przestrzeni miejskiej i dostosowanie do nich jasności światła ulicznego. Dane te przekazywane są do systemu sterowania za pośrednictwem sieci radiowej o szybkim przesyle.

W praktyce, wykorzystanie Smart Lighting umożliwia indywidualne sterowanie każdą z lamp i doświetlanie przestrzeni miejskiej wówczas, gdy jest to potrzebne (np. w niebezpiecznych lokalizacjach, podczas burzy, dużego zachmurzenia, w czasie wzmożonego ruchu) i ograniczanie oświetlenia w pozostałych przypadkach. Niweluje to niekorzystne zjawisko tzw. zanieczyszczenia światłem i umożliwia działanie na podstawie pozyskanych realnych danych, a nie szacunków. W czasie rzeczywistym przesyłane są też informacje na temat stanu technicznego poszczególnych instalacji, dzięki czemu wszelkie usterki wykrywane są natychmiast i sprawnie usuwane.

Układ ten można poszerzać o dodatkowe funkcjonalności – w taki sposób, aby latarnie stały się instalacjami integrującymi wiele systemów miejskiej infrastruktury, m.in. panele solarne, modemy Wi-Fi, urządzenia mierzące natężenie ruchu pieszego i kołowego, jakości powietrza, natężenia hałasu, systemy informacji miejskiej, a nawet ładowarki dla pojazdów elektrycznych. Wszystko to w ramach tzw. Internet of Things (IoT) – sieci urządzeń wyposażonych w sensory, oprogramowanie i inne technologie umożliwiające wzajemne łączenie się i wymianę danych z innymi systemami za pośrednictwem internetu.

Przykładem użycia takiego systemu, działającego w ramach oświetlenia ulicznego, jest amerykańskie San Diego, które już w 2018 r. za ok. 30 mln dolarów zainstalowało 3,2 tys. sensorów na LED-owych latarniach miejskich, połączonych ze sobą przy pomocy sieci LTE. Przekazują one dane w czasie rzeczywistym, umożliwiające m.in. zarządzanie ruchem w mieście i zajętością miejsc parkingowych, monitorowanie jakości powietrza, zbieranie informacji na temat bezpieczeństwa publicznego.

Podobne systemy będą coraz szerzej pojawiać się także w polskich miastach – w szeregu z nich już jest możliwe inteligentne sterowanie oświetleniem (np. w Bolesławcu, Dusznikach Zdroju, Kaliszu, Lwówku Śląskim, Ostrowie Wielkopolskim, Sierpcu). Smart-ready są też nowe oprawy latarni stołecznych, co oznacza, że taką funkcję w Warszawie można wprowadzić w każdej chwili.