中國報告大廳網訊，在2025年照明行業(yè)投資持續(xù)聚焦綠色低碳與節(jié)能技術的背景下，公路隧道照明作為高能耗領域的重要組成部分，其能源供應模式的革新成為行業(yè)關注焦點。公路隧道照明系統(tǒng)為保障行車安全需全天候開啟，能耗在隧道各大系統(tǒng)中占比極高，據相關統(tǒng)計，即便照明系統(tǒng)僅占隧道機電系統(tǒng)總安裝功率的 14%，卻占據總能耗的 53%。當前，太陽能在照明領域的利用主要分為直接照明與光伏發(fā)電兩類，直接照明通過光學元件如光纖傳導技術、投射照明技術將太陽光直接輸送至照明區(qū)域，光伏發(fā)電則將太陽能轉化為電能為照明系統(tǒng)供電。而投資效益作為決定光伏供電系統(tǒng)在公路隧道照明中經濟可行性的關鍵，直接影響建設單位的投資積極性，因此，針對公路隧道入口段光伏供電照明的投資成本、回收期及降碳效益展開深入分析，對2025年照明行業(yè)相關領域投資決策具有重要參考價值。以下是2025年照明行業(yè)投資分析。

  一、公路隧道入口段照明工程概況與用電需求數(shù)據

  本次研究以位于浙江省紹興市的某一級公路隧道為對象，該隧道設計速度 80km/h，左線里程為 K11329~K11987，長 658m，右線里程為 K11363~K11866，長 503m，選取右洞作為研究樣本。隧道入口段和出口段的燈具采用兩側對稱布設方式，安裝在兩側電纜橋架上，加強段燈使用功率為 150W、80W、40W 的 LED 燈，共設置 4 個回路，分別為基本照明回路 ZA、YA 以及加強照明回路 C、D。

  根據入口段及出口段的燈具布置情況，統(tǒng)計得出各照明回路對應的燈具數(shù)量和功率：入口段 1 的加強照明 C 回路有 24 盞 150W 燈具，加強照明 D 回路有 24 盞 150W 燈具，基本照明 ZA 回路有 4 盞 50W 燈具，基本照明 YA 回路有 4 盞 50W 燈具，其中加強照明 C 回路開通時段為 7:00~19:00，加強照明 D 回路開通時段與加強照明 C 一致;入口段 2 的加強照明 C 回路有 24 盞 80W 燈具，加強照明 D 回路有 24 盞 80W 燈具，基本照明 YA 回路有 4 盞 50W 燈具，加強照明 D 回路開通時段為 9:00~17:00，基本照明 YA 回路 24 小時開通，基本照明 ZA 回路開通時段為 6:00~22:00;出口段的基本照明 ZA 回路有 8 盞 80W 燈具，基本照明 YA 回路有 8 盞 80W 燈具，加強照明 C 回路有 5 盞 50W 燈具，加強照明 D 回路有 5 盞 50W 燈具。

  設定光伏發(fā)電系統(tǒng)僅為出入口段的加強照明回路 C 和 D 供電，經計算，兩個回路上所有加強燈的功率和均為 24×150 + 24×80 + 8×80 = 6160W。結合照明回路開通時間，加強照明 C 回路工作時長 12 小時，用電量為 73.92kW?h;加強照明 D 回路工作時長 8 小時，用電量為 49.28kW?h，最終得出洞口段加強照明日用電量總和為 123.20kW?h。

  二、公路隧道入口段光伏供電照明系統(tǒng)投資成本構成與計算

  《2025-2030年中國照明行業(yè)市場深度研究及發(fā)展前景投資可行性分析報告》指出，基于光伏供電模式的公路隧道洞口段照明系統(tǒng)由太陽能光伏組件、太陽能充放電控制器、蓄電池、功率表、加強照明回路燈具等組成。其中，太陽能充放電控制器負責控制蓄電池的充放電，按負載電源要求控制蓄電池向負載輸出電能，充電采用 PWM 脈寬調制技術，放電時在蓄電池過度放電或系統(tǒng)故障時切斷開關;蓄電池采用閥控密封式鉛酸蓄電池，用于以化學能形式儲存光伏電池產生的電能，在需要時轉化為電能，起到穩(wěn)定電源的作用。

  (一)太陽能組件成本與相關參數(shù)計算

  串聯(lián)數(shù)計算：太陽能電池組件串聯(lián)數(shù)需滿足系統(tǒng)工作電壓要求，串聯(lián)數(shù)過少會導致串聯(lián)電壓低于蓄電池浮充電壓，無法充電，過多則輸出電壓遠高于浮充電壓且充電電流無明顯增加，只有串聯(lián)數(shù)合適時才能達到最優(yōu)充電狀態(tài)。Ns=361.43A~?48=2。

  平均日輻射時數(shù)計算：將太陽能光伏板方陣安裝地點的太陽能日輻射量Ht，轉換成標準光強(1000W/m2)下的平均日輻射時長H，計算公式為H=HtA~?100002.778，最終得出H=4h，其中100002.778(hA^?mA^2/kJ)是日輻射量換算為標準光強下平均日輻射時數(shù)的系數(shù)。

  日發(fā)電量計算：太陽能光伏組件日發(fā)電量Qp的計算公式為Qp=IocHKopCz，其中IOC為太陽能電池組件最佳工作電流(6.95A)，Kop為斜面修正系數(shù)(0.9)，Cz為修正系數(shù)(主要考慮組合、灰塵、衰減、充電效率等損失，取 0.8)，計算可得Qp=6.95A~?4A~?0.9A~?0.8=20.016kWA^?h。

  冗余蓄電池容量計算：取紹興地區(qū)連續(xù)陰雨天之間的最長間隔天數(shù)Nw為 3d，為補充此期間蓄電池虧損電量，冗余蓄電池容量Bcb的計算公式為Bcb=AQLNw，其中A為安全系數(shù)(1.1)，QL為負載日平均耗電量(2566.6Ah)，計算得出Bcb=1.1A~?2566.6A~?3=8469.78Ah。

  并聯(lián)數(shù)計算：并聯(lián)數(shù)Np的計算公式為Np=QpNwBcb+NwQL，代入數(shù)據計算可得Np=20.016A~?38469.78+3A~?2566.6=60.0488469.78+7699.8=60.04816169.58≈142.3，取整為 143 組。

  方陣功率計算：太陽能光伏方陣功率P的計算公式為P=PoNsNp，其中Po為太陽能電池組件的額定功率(250W)，代入數(shù)據可得P=250A~?2A~?143=71500W。

  (二)蓄電池成本與參數(shù)計算

  蓄電池容量對保障照明系統(tǒng)連續(xù)供電至關重要，一年中方陣發(fā)電量每月變化較大，發(fā)電不足時需蓄電池補充電量，發(fā)電過剩時蓄電池儲存多余電能，同時連續(xù)下雨天負載功率也需從蓄電池獲取，因此這些因素均是確定蓄電池容量的關鍵。

  (三)總成本計算

  除太陽能光伏組件和蓄電池外，照明系統(tǒng)還需匯流箱確保光伏組件有序連接，以及光伏控制器控制多通道太陽能電池陣列為蓄電池充電并向負載供電，成本計算還需包含安裝人工成本。結合各部件數(shù)量及市場參考價格，統(tǒng)計得出系統(tǒng)初始建設成本：250W 太陽能硅電池組件 286 塊，單價 400 元 / 塊，總價 114400 元;6 進 1 出匯流箱 1 臺，單價 630 元 / 臺，總價 630 元;光伏控制器 1 臺，單價 1100 元 / 臺，總價 1100 元;12 - 200Ah 蓄電池 60 塊，單價 900 元 / 塊，總價 54000 元;A - 15 蓄電池柜 4 套，單價 480 元 / 套，總價 1920 元;PV1 - F1×4mm2 線纜 1 卷，單價 1300 元 / 卷，總價 1300 元;10mm2 線纜 50m，單價 6.83 元 /m，總價 341.5 元;50mm2 線纜 20m，單價 29.02 元 /m，總價 580.4 元;人工成本按 71500W、0.5 元 / W 計算，總價 35750 元。各項成本總和為 210021.9 元，即系統(tǒng)初始建設成本約 21 萬元。需要說明的是，本項目光伏組件安裝于隧道洞口邊仰坡上，邊仰坡為平整的噴射混凝土表面，安裝支架工程量很小，相關費用已分攤在光伏組件費用中，且照明系統(tǒng)使用直流電，無需配置逆變器。

  三、公路隧道入口段光伏供電照明投資回收期分析

  光伏照明系統(tǒng)的投資回收期計算需綜合考慮初期建設成本、維護運營成本、蓄電池更換成本以及節(jié)約的電費。已知系統(tǒng)初期建設成本約 210021.9 元，維護運營成本每年約 5000 元，蓄電池每三年更換一次，每次更換費用為 54000 元(即每年分攤 18000 元)。

  由于光伏系統(tǒng)自用完全可滿足照明負荷所需的日用電量，日節(jié)約電量 123.2kW?h，按工業(yè)用電量 1 元每千瓦時計算，日節(jié)約電費 123.2 元，年節(jié)約電費為 123.2×365 = 44968 元，約 44.97 萬元。

  近年來，隨著光伏發(fā)電技術的不斷成熟，光伏組件價格大幅下降，使得光伏供電照明系統(tǒng)的建設成本有所降低，這也進一步推動光伏系統(tǒng)在隧道照明中的應用，其投資回收期可控制在 10 年左右。

  四、公路隧道入口段光伏供電照明降碳與環(huán)保效益分析

  光伏供電照明系統(tǒng)在實現(xiàn)經濟收益的同時，還具有顯著的降碳和環(huán)保效益。按火電每千瓦時消耗 330g 標煤計算，根據前文得出的洞口段加強照明日用電量 123.2kW?h，可算出每年的用電量為 123.2×365 = 44968kW?h，由此每年節(jié)約標煤量為 44968×0.33 = 14839.44g，即 14.839t。

  依據浙江省地方標準《燃煤電廠大氣污染物排放標準》(DB33 2147 - 2018)中要求的 Ⅱ 階段排放績效值，顆粒物排放績效值為 17.5mg/kW?h、二氧化硫為 122mg/kW?h、氮氧化物為 175mg/kW?h。據此計算，該光伏供電照明系統(tǒng)每年可減少顆粒物排放量為 44968×17.5 = 786940mg，即 0.8kg;減少二氧化硫排放量為 44968×122 = 5486096mg，即 5.5kg;減少氮氧化物排放量為 44968×175 = 7869400mg，即 7.9kg。此外，該系統(tǒng)還能節(jié)省大量的水資源，同時避免了傳統(tǒng)火電發(fā)電過程中產生的噪音影響，為公路隧道照明領域的綠色發(fā)展提供了有力支撐。

  五、全篇總結

  從2025年照明行業(yè)投資角度來看，公路隧道入口段光伏供電照明系統(tǒng)展現(xiàn)出一定的經濟可行性與顯著的環(huán)保價值。通過對具體工程案例的分析，明確了該系統(tǒng)的投資成本構成，涵蓋太陽能光伏組件、蓄電池、匯流箱、光伏控制器等設備成本及人工成本，初始建設成本約 21 萬元，在考慮維護運營成本和蓄電池更換成本后，投資回收期約為 10 年，且隨著光伏技術發(fā)展，建設成本下降有望進一步縮短回收期。

  在降碳與環(huán)保方面，該系統(tǒng)每年可節(jié)約 14.839t 標煤，減少 0.8kg 顆粒物、5.5kg 二氧化硫、7.9kg 氮氧化物排放，并節(jié)省水資源、降低噪音影響。這些數(shù)據表明，光伏供電模式在公路隧道照明領域的應用，不僅能滿足照明用電需求、降低運營成本，還能助力實現(xiàn) “雙碳” 目標，為 2025 年及未來照明行業(yè)在交通領域的綠色投資提供了切實可行的方向，對推動公路隧道照明系統(tǒng)的節(jié)能升級具有重要意義。

更多照明行業(yè)研究分析，詳見中國報告大廳《照明行業(yè)報告匯總》。這里匯聚海量專業(yè)資料，深度剖析各行業(yè)發(fā)展態(tài)勢與趨勢，為您的決策提供堅實依據。

更多詳細的行業(yè)數(shù)據盡在【數(shù)據庫】，涵蓋了宏觀數(shù)據、產量數(shù)據、進出口數(shù)據、價格數(shù)據及上市公司財務數(shù)據等各類型數(shù)據內容。