Hiệu quả từ các dự án chiếu sáng LED quốc lộ 22 và Khu đô thị Ecopark Hưng Yên

24

Để đánh giá hiệu quả của việc sử dụng đèn LED thay thế các loại đèn cao áp: đèn HPS, Metal Halide, vv… cho hệ thống chiếu sáng ngoài trời, Dự án “Phát triển và thúc đẩy công nghệ LED cho chiếu sáng chung ở Việt Nam”(DA LED) đã hỗ trợ kỹ thuật cho hai dự án trình diễn chiếu sáng LED đường quốc lộ 22 nối thành phố Hồ Chí Minh với tỉnh Tây Ninh và Khu Đô thị Ecopark (Hưng Yên).Đèn LED sử dụng cho 2 dự án trên đều do công ty Việt Nam Scheder cung cấp.Phần thiết kế, thi công, lắp đặt quốc lộ 22 do Công ty Cổ phần Chiếu sáng Công cộng thành phố Hồ Chí Minh, còn Khu đô thị Ecopart do Ban Quản lý Ecopark Hưng Yên thiết kế, lắp đặt. Kết quả bước đầu cho thấy, chất lượng, các thông số kỹ thuật của hai hệ thống chiếu sáng LED thay thế cho đèn cao áp trên Quốc lộ 22 và Ecopark Hưng Yên đều đạt các yêu cầu đặt ra.

Mục tiêu và phương pháp
Mục tiêu của Dự án LED là thông qua hai Dự án trình diễn chiếu sáng LEDtiến hànhkhảo sát, kiểm tra, đánh giá chất lượng chiếu sáng, hiệu qủa kỹ thuật, kinh tế, tác động đến sức khỏe, đời sống của người dân khi thay thế các đèn chiếu sáng truyền thống bằng đèn LED, từ đó làm tiền đề thực tiễn để định hướng cho sự phát triển của công nghiệp chiếu sáng tại Việt Nam.Đèn LED được sử dụng trong 2 dự án này do công ty Việt Nam Scheder cung cấp,đều đạt chuẩn các thông số kỹ thuật, quy chuẩn Quốc tế và Việt Nam. Với Dự án trình diễn chiếu sáng Quốc lộ 22, chủ đầu tư chỉ thay thế các đèn chiếu sáng HID cũ bằng đèn LED và tận dụng toàn bộ cột, dây,các thiết bị của hệ thống chiếu sáng cũ. Còn DA chiếu sáng Khu đô thị Ecopark, toàn bộ hệ thống chiếu sáng LED khu đô thị được Ban Quản lý Ecopark thiết kế lắp đặt mới từ đầu. Theo kế hoạch triển khai, các chuyên giaDự án LED đãcùng các bên của chủ đầu tư tiến hành, điều tra, khảo sát thu thập thông tin về các dự án trìnhdiễn và đánh giá các kết qủa trong quá trình thực hiện dự án trìnhdiễn chiếu sáng 2 công trình trên.

Kết quả bước đầu
1/Với Dự án chiếu sáng đèn LED QL22
Với tên gọi: Bảo dưỡng thường xuyên hệ thống chiếu sáng công cộng, đèn tín hiệu giao thông Quốc lộ 22A, dự án trình diễn chiếu sángQuốc lộ 22A có chiều dài 58,5 km, nối liền Thành phố Hồ Chí Minh đến cửa khẩu Mộc Bài,tỉnh Tây Ninh (bắtđầutừngãtưAnSương,quận12,Thành phố Hồ Chí Minh và kết thúc tại cửa khẩu Mộc Bài, xã Lợi Thuận, huyện Bến Cầu, tỉnh TâyNinh).Chủquản, đầu tư dự án:Sở Giao thông vận tải TP.HCM;Quản lýdự án: giao Khu quản lý đường bộ3; Thi công, xây lắp: Cty CP Chiếu Sáng Công Cộng TP.HCM(Sapulico).
Sau gần một năm triển khai thực hiện (từ Quý 3/2017 đến Quý 2/2018), Dự án đã hoàn thành việc lắp đặt, thay thế toàn bộ 1276 bóng đèn cao áp HID có công suất từ (400-150)w bằng1276 đèn LED có công suất từ (279-153)w cho hệ thống chiếu sáng. Để thiết kế chiếu sáng tại dự án trìnhdiễn này,các kỹ sư của Công ty Sapulico cùng các chuyên gia đã sửdụng phần mềm tính toán thiết kế chiếu sáng thông dụng DIALUX , đo, kiểm thực nghiệm cùng với việc kiểm tra độ phù hợp của thiết kế chiếu sáng. Cùng với các cán bộ kỹ thuật cty Sapulico, các chuyên gia DA LED đã tiến hành đo đạc, tính toán tại các vị trí, mặt cắt trên toàn tuyến theo thiết kế đã phê duyệt
Một số hình ảnhchiếu sáng của Dự án tại mặt cắt đại diện

Ảnh chụp tại đầu tuyến, khi hệ thống còn gắn cao áp.
Ảnh Đầu tuyến – Nút giao ngã tư An Sương với QL22 sau khi đã thay đèn LED (hình ảnh ngày và đêm).
Ảnh Đầu tuyến – Nút giao ngã tư An Sương với QL22 sau khi đã thay đèn LED (hình ảnh ngày và đêm).

Kết quả về các thông số, các tiêu chuẩn kỹ thuật của đèn LED chiếu sáng tại các mặt cắt và vị trí thiết kế trên toàn tuyến, theo đánh giá của các chuyên gia độc lập của “Dự án LED” và kỹ sư Cty Sapulico, kết quả tính toán thiết kế chiếu sáng 2 loại mặt cắt đường QL22và kết quả đo kiểm cùng phù hợp vớiyêu cầu thiết kế chiếu sáng của dự án. Hệ thống chiếu sáng ứng dụng LED được thiết kế hợp lý, công suất áp dụng vừa đủ; Độ rọi và độ chói đạt yêu cầu thiết kế, độ đồng đều tốt; Cảm quan thị giác tốt, chiều cao cột, trụ đủ cao và phân bố chiếu sáng tốt, không có điểm mù giữa khoảng cách hai trụ đèn, ánh sáng dễ chịu, được trải đều liên tục, tạo cảm giác liền mạch khi mắt người tiếp nhận ánh sáng, không gây chói loá cho người tham gia giao thông. Độ hoàn màu trung thực giúp nhận diện vật thể được chiếu sáng rõ ràng giúp người đi đường nhận diện vật thể và phương tiện trên đường tốt hơn khi tham gia giao thông, góp phần cải thiệnan toàn giao thông cho người dân.
Còn theo ý kiến, đánh giá của người dân sống trong khu vực dự án, hầu hết mọi ngườiđều hài lòng về chất lượng ánh sáng mới từ việc thay thế đèn chiếu sáng cũ bằng đèn LED. Anh Nguyễn Tiến Đoàn (nhân viên Cửa hàng KD Xăng dầu số 2 CIDICO, địa chỉ số 388 – QL22, Ấp Tân Tiến, Xã Tân Thông Hội, huyện Củ Chi, TPHCM) cho biết: “đèn sáng mới lắp sáng hơn đèn trước đây nhiều”; Anh Phạm Quốc Toàn (nhà số 28 Lợi Thuận, Bến Cầu, Tây Ninh) cho biết: “đèn LED mới lắp sáng hơn, ánh sáng đễ chịu hơn và cảm thấy an toàn hơn”; Chị Lê Thị Tố Quyên (số 1077 Ấp Mây Đắng , Xã Phước Thạnh, huyện Củ Chi) cho biết: “đèn LED mới lắp nhìn ánh sáng sáng hơn và sang hơn đèn cũ”; Anh Trần Thành Nhân – Nhà thuốc Châu Nam, địa chỉ Số 72/2 – QL22, Tân Thới Nhì, Q.Hóc Môn, TPHCM: “đèn sáng, đi sướng, đẹp và dân ai cũng thích”; Chú Dũng ởsố nhà 43 – QL22 , Bà Điểm , Q. Hóc Môn, TPHCM (gần ngã tư An Sương – cuối tuyến từ TN-HCM): “đèn mới này có vẻ sáng hơn đèn cũ, cảm thấy nhìn xe cộ rõ hơn, đi đường an toàn hơn”.
Hiệu quả từ dự án
Từ các kết quả tính toán, đo đạc, thu nhận được trong quá trình thực hiện dự án chiếu sáng đèn LED của công trình, các chuyên gia đã tổng hợp, so sánh, đối chiếu hai hệ thống chiếu sáng cũ sử dụng bóng cao áp và hệ thống mới sử dụng LED và thể hiện theo bảng sau:

Các thông sốĐèn HID (công suất: 150w-400w)Đèn LED (Công suất: 279w -153w)Số lượng so sánh/ chênh lệchGhi chú
Tổng số đèn thay thế, sử dụng trong DA LED12761276  
Gía trị đầu tư ban đầu (VNĐ)/chênh lệch8.874.580.00028.293.02000019.163.240.000 
Công suất tiêu thụtrung bình của 1 đèn (w)/h32620620 
Thời gian hoạt động chiếu sáng/ngày (h)1212 
Tổng điện năng tiêu thụ hàng năm (Kwh/năm)1.360.088,55931.222,31428.866Lượng điện năng tiết kiệm từ chuyển đổi đèn LED
Giá tiền điện tạm tính(VNĐ/Kw)1.8541.854  
Tiền TK điện hàng năm khi dùng đèn LED thay thế đèn HID (vnd/năm)795.118.009 
Lượng khí thải CO2tiết giảm được (Tấn /năm)349,697,5Lượng khí thải 0,8145 tấn CO2 cho 1MWh
Số tiền tiết kiệm điện tái đầu tư quốc gia (USD)156.663Tương đương với phí đầu tư 480 triệu USD / 1 nhà máy điện 300 MW
(Chi phí mua thiết bị sửa chữa, bảo dưỡng )+ (Công sửa chữa, bảo dưỡng) = vnđ/lần/bộ đèn515.000 + 100.000 = 615.0000615.000HDI 4 năm thay linh kiện 1 lần; LED bảo hành 5 năm
Thời gian hoàn vốn (năm)  9,85 
Tuổi thọ sản phẩm (h)32.000 L50100.000L80 
Thời gian bảo hành (năm)15 

Bảng so sánh hai hệ thống chiếu sáng cũ sử dụng bóng cao áp và hệ thống mới sử dụng LED

Biểu đồ thời gian hoàn vốn.

Theo kết quả các biểu bảng trên, các chuyên gia tính toán, phân tích, đánh giá: Với hệ thống chiếu sáng LED thay thế cho hệ thống cao áp cũ, mỗi năm thành phố tiết kiệm được gần 430,000 kWh điện năng,tương ứng với mỗi năm ngân sách thành phố tiết kiệm được xấp xỉ 800,000,000 VND.Thời gian hoàn vốn 10 năm, do đây là dự án thay thế 1 đổi 1 (1 LED thay 1 đèn cao áp), không thể thay đổi các yếu tố thiết kế (chiều cao trụ, khoảng cách trụ, độ ngẩng đèn…), do đó không thể tận dụng tối đa những ưu điểm của công nghệ LED như khi được thiết kế ngay từ đầu.Tuy nhiên, với ưu điểm tiết kiệm điện, tuổi thọ lâu bền có thể lên đến 10 năm, đèn LED không cần bảo dưỡng hoặc thay thế linh kiện bóng như đèn cao áp, số tiền tiết kiệm được từ việc thay thế, tiết kiệm điện hàng năm cho ngân sách thành phố rất lớn, góp phần làm giảm gánh nặng đầu tư quốc gia.Mặt khác, Việc tiết kiệm điện nêu trên cũng gián tiếp giảm lượng khí thải nhà kính tương ứng với 350 nghìn tấn CO2hàng năm,tương đương với việc giảm thiểu 3500 nghìn tấn CO2 sau gần 10 năm vòng đời dự án.

2/Với Dự án chiếu sáng Ecopark
Dự án trình diễn LED Ecopark được thực hiện bởi chủ đầu tư là Cty BĐS Ecopark và Nhà Cung Cấp sản phẩm đèn LED Vietnam Schreder. Cũng như Dự án QL22, Dự án Ecopark được triển khai theo hai phương pháp: Phương pháp điều tra khảo sát thu thập thông tin về các dự án trìnhdiễn và Phương pháp đánh giá dự án trìnhdiễn. Về thiết kế chiếu sáng dự án trìnhdiễn Ecopark, các chuyên gia và kỹ sư của Dự án đã sử dụngGiải pháp thiết kế chiếu sáng áp dụng trên phần mềm tính toán thiết kế chiếu sáng Summary.

Hình ảnh tổng thể khu đô thị Ecopark.
Ảnh Mặt cắt ngang đường đô thị Ecopark chiếu sáng bằng đèn LED.

Kết quả đo đạc thực nghiệm và kiểm tra thiết kế chiếu sáng
Qua kết quả đo kiểm thực nghiệm,đo đạc độ rọi, tại 4 mặt cắt của 4 tuyến đường khu đô thị kích thước khác nhau, cùng với việc kiểm tra độ phù hợp của thiết kế chiếu sáng của dự án Ecopark cho thấy: Hệ thống chiếu sáng ứng dụng LED được thiết kế tối ưu, chiều cao và khoảng cách trụ hợp lý giúp giảm được số lượng đèn so với khi thiết kế cao áp, công suất thấp phù hợp với môi trường có mật độ lưu thông xe cộ thấp so với chiếu sáng giao thông thông thường, giúp tiết kiệm tiền điện và chi phí đầu tư ban đầu; Độ rọi và độ chói đạt yêu cầu thiết kế, độ đồng đều tốt; Cảm quan thị giác tốt, ánh sáng dễ chịu, không gây chói loá, độ hoàn màu trung thực giúp nhận diện vật thể được chiếu sáng rõ ràng, tăng cảm giác an toàn khi sinh hoạt trong khu vực công viên sinh thái
Do dự án vẫn trong giai đoạn hoàn thiện nên chưa thể lấy ý kiến người thụ hưởng. Tuy nhiên, cảm quan thị giác của chuyên gia đánh giá cho thấy hệ thống chiếu sáng được phân bố tốt, ánh sáng phản chiếu vừa đủ, chiều cao trụ và khoảng cách trụ phân bố hợp lý giúp tránh được tình trạng gây chói do độ cao và phân bố quá gần, hoặc tù mù do phân bố thiếu ánh sáng.
Hiệu quả từ dự án
Khác với Dự án chiếu sáng đèn LED QL22, Dự án chiếu sáng đèn LED khu đô thị Ecopark chủ đầu tư đã thay thế toàn bộ 335 đèn cao áp và thiết kế, lắp đặt lại toàn bộ hệ thống chiếu sángtrong khu đô thị bằng đèn LED theo các quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật quy định hiện hành. Các chuyên gia Dựán đã tiến hành thống kê và so sánh kết quả của hai hệ thống chiếu sáng cũ (đèn cao áp) và hệ thống chiếu sáng mới (đèn LED) theo bảng dướivà rút ra một số nhận định sau:

Các thông sốĐèn HID (công suất:50w-150w)Đèn LED (Công suất: 31w -139w)Số lượng so sánh/ chênh lệchGhi chú
Tổng số đèn thay thế, sử dụng trong DA LED335335 
Đơn giá trung bình SP (vnd)4.133.6657.721.254 
Gía trị đầu tư ban đầu (VNĐ)/chênh lệch1.384.777.7782.586.620.0001.201.842.000 
Công suất tiêu thụ trung bình của 1 đèn (w)/h1186850 
Thời gian hoạt động chiếu sáng (h)1212 
Tổng điện năng tiêu thụ hàng năm (Kwh/năm)275.611.2569.478,55206.133Lượng điện năng tiết kiệm từ chuyển đổi đèn LED
Giá tiền điện tạm tính(VNĐ/Kw)1.8541.854 
Tiền TK điện hàng năm khi dùng đèn LED thay thế đèn HID (vnd/năm)382.170.029 
Lượng khí thải CO2tiết giảm được (Tấn /năm)168.080,6Hệ số phát thải khí nhà kính là 0,8145 tấn CO2 cho 1MWh
Số tiền tiết kiệm điện tái đầu tư quốc gia (USD)

 

75.300Phí đầu tư 480 triệu USD / 1 nhà máy điện 300 MW
(Chi phí mua thiết bị sửa chữa, bảo dưỡng )+ (Công sửa chữa- bảo dưỡng) = vnđ/lần/đèn368.164 + 100.000 = 468.1640468.164HDI 4 năm thay linh kiện 1 lần; LED bảo hành 5 năm
Thời gian hoàn vốn (năm)=9,85 
Tuổi thọ sản phẩm (h)32.000 L50100.000L80 
Thời gian bảo hành (năm)15 

Bảng so sánh hai hệ thống chiếu sáng cũ sử dụng bóng cao áp và hệ thống mới sử dụng LED

Biểu đồ thời gian hoàn vốn.

Tiết kiệm năng lượng và giảm khí thải
Từ kết quả so sánh, đánh giá và tính toán trên cho thấy: Việc thiết kế và áp dụng đèn LED giúp chủ đầu tư tiết kiệm được 206,000 kWh điện năng mỗi năm, tiết kiệm hơn 4 lần so với hệ thống chiếu sáng cũ sử dụng cao áp và các loại đèn truyền thống tiêu tốn nhiều điện năng khác dùng cho các mục đích chuyên dụng khác với, tương ứng với số tiền tiết kiệm được mỗi năm gần 380,000,000 VND.Thời gian hoàn vốn khi áp dụng LED so với cao áp là khoảng 2 năm, rất có lợi cho chủ đầu tư sau điểm hoàn vốn với số tiền điện tiết kiệm được hàng năm; Việc tiết kiệm điện nêu trên cũng gián tiếp giảm lượng khí thải nhà kính tương ứng với 168 nghìn tấn CO2, tương đương với việc giảm thiểu 1680 nghìn tấn CO2 sau 10 năm vòng đời dự án.
Mặt khác,Dự án Ecopark tận dụng được gần như tối đa những ưu điểm của công nghệ LED trong chiếu sáng ngoài trời do được thiết kế và tính toán ngay từ trong giai đoạn thiết kế: giảm được số lượng trụ và cần đèn cần thiết (do khoảng cách cột giữa 2 đèn LED xa hơn so với cao áp), kéo theo giảm những chi phí liên quan (giảm số lượng đèn, cần đèn, dây điện, dây lên đèn, dây điều khiển,…) so với việc nếu sử dụnghệ thống chiếu sáng cao áp cũ. Nhờ đó, thời gian hoàn vốn của dự án khá ngắn, và đem lại nhiều lợi ích cho chủ đầu tư sau điểm hoàn vốn nhờ vào số tiền tiết kiệm điện có được hàng năm, chưa kể các chi phí duy tu bảo dưỡng và nhân công ca máy phát sinh không cần thiết.

Ý kiến từ các dự án trình diễn.
Theo đánh giá của các chuyên giađộc lập,với việc dự án đã áp dụng công nghệ LED trên diện rộng vào hệ thống chiếu sáng của mình, Ecopark có thể trở thành một mô hình mẫu có hiệu quả, là tiền đề để những dự án khác có thể nghiên cứu và làm theo. Ecopark cũng là một trong những dự án tiên phong thân thiện với môi trường, với hình ảnh xanh sạch đẹp và tân tiến hiện đại.
Với những ưu việt của công nghệ LED đã được minh chứng qua hai dự án trình diễn: khả năng tiết kiệm điện vượt trội, độ đồng đều tốt, độ hoàn màu cao, điều hướng tốt, nhờ đó làm tăng khoảng cách trụ, chiều cao trụ và giảm số lượng đèn cần thiết cho một công trình chiếu sáng. Mặc dù chi phí vẫn cao hơn 1.5 ~ 2 lần so với đèn cao áp, nhưng với khả năng tiết kiệm điện, thiết kế chiếu sáng linh hoạt làm giảm chi phí đầu tư đèn và trụ, việc đầu tư một hệ thống chiếu sáng LED đã có thể hoàn vốn sau một thời gian ngắn (2~3 năm) nếu được thiết kế từ ban đầu, và hoàn toàn có lợi hơn cao áp về lâu dài. Các chuyên gia đều cho rằng: việc ứng dụng LED quy mô lớn vào chiếu sáng ngoài trời đã hoàn toàn khả thi. Với tiến độ phát triển của công nghệ LED, hiệu suất phát quang đã bắt đầu ngang bằng, thậm chí vượt qua công nghệ cao áp cũ, đã xuất hiện những dải công suất lớn, nhờ đó có thể bắt đầu thay thế nhiệm vụ của những công nghệ trước kia.

Trần Hậu