Las lámparas de calle tradicionales utilizan principalmente lámparas de sodio de alta presión o lámparas de haluro de metal, y su modo de operación es principalmente "iluminación de potencia completa por períodos fijos de tiempo". Este método continuará operando con el mismo brillo por la noche, independientemente de cómo cambie el flujo de personas o vehículos, lo que dificulta lograr la regulación dinámica de la energía. Al mismo tiempo, las lámparas tradicionales tienen baja eficiencia luminosa, una gran pérdida de energía térmica y ciclos de mantenimiento corto y reemplazo, que aumentan la inversión de energía y mano de obra en funcionamiento. En escenarios de iluminación de gran área, este método es propenso a los desechos de energía e impone una carga a largo plazo para las operaciones municipales.
Lámparas de calle inteligentes generalmente están equipados con fuentes de luz LED, módulos de control, sistemas de sensores y plataformas de gestión remota, y estos componentes funcionan juntos para lograr un control de ahorro de energía. La fuente de luz LED en sí tiene una alta eficiencia luminosa y una larga vida útil, lo que puede reducir el consumo innecesario de energía. El módulo de control puede ajustar automáticamente el brillo de acuerdo con la estrategia establecida, y el sensor puede detectar cambios en el entorno externo, como el tráfico, el flujo de peatones, la intensidad de la luz, etc., para lograr una respuesta dinámica. Además, el sistema de gestión de fondo puede monitorear y ajustar el estado operativo de toda la lámpara de calle para mejorar la eficiencia operativa general.
Combinando de manera integral los proyectos piloto de luz de calle inteligente y los resultados de investigación relacionados en muchos lugares, las luces de la calle inteligente generalmente pueden reducir el consumo de energía en un 30% a 70% en comparación con las luces de la calle tradicionales. Esta diferencia proviene principalmente de la mejora de la eficiencia energética de las fuentes de iluminación y el papel de las estrategias de control inteligentes. Por ejemplo, después de que LED reemplaza las fuentes de luz tradicionales, puede reducir el consumo de energía en aproximadamente un 20% a 40%, y la atenuación inteligente y el control del sensor pueden traer aún más el 20% al 30% del espacio de ahorro de energía. Si se combina con el suministro de energía solar o una gestión de iluminación más sofisticada, se puede lograr una relación de ahorro de energía más alta. El rango final de ahorro de energía está estrechamente relacionado con la configuración del equipo, el entorno de uso y el método de gestión.
El efecto de ahorro de energía de las luces de la calle inteligente se debe principalmente a su ajuste y capacidad de respuesta. A través de estrategias como el control de tiempo preestablecido, el ajuste de brillo del flujo de tráfico y la adaptación automática a las condiciones climáticas, las luces de la calle inteligentes evitan la aparición de iluminación ineficaz. Por ejemplo, en áreas con tráfico escaso durante las horas nocturnas, las luces de la calle pueden reducir automáticamente el funcionamiento de energía y solo volver a la iluminación normal cuando las personas o los vehículos se detectan pasando. Esto puede reducir significativamente el consumo de energía causado por el mantenimiento de una alta potencia de salida durante toda la noche. Además, la plataforma de control centralizada también puede realizar la depuración remota y la gestión del grupo para evitar los desechos de energía causados por factores humanos.
La relación de ahorro de energía de las luces de la calle inteligente varía en diferentes escenarios de uso. En áreas intensivas en tráfico, como las carreteras principales, aunque el ahorro de energía se puede lograr mediante atenuación parcial, para garantizar la seguridad del tráfico, los requisitos generales de intensidad de iluminación son altos y el espacio de ahorro de energía es relativamente limitado. En carreteras secundarias, áreas residenciales, parques o carreteras rurales con bajo tráfico, el uso de la atenuación de inducción inteligente puede reducir en gran medida el tiempo de iluminación, aumentando así la relación de ahorro de energía. En estas áreas, el efecto de ahorro de energía de las luces de la calle inteligente es más obvio, y su modo de operación está más cerca de la liberación del potencial de ahorro de energía.
Los casos prácticos en muchas ciudades muestran que el efecto de ahorro de energía de las luces de la calle inteligente después de la aplicación es relativamente estable. Por ejemplo, una ciudad en Jiangsu reemplazó la tradicional lámpara de sodio de alta presión de 250 W con una lámpara de calle inteligente LED de 120 W e introdujo un sistema de control de inducción de tiempo. El consumo promedio de energía anual de toda la sección de la carretera se redujo en aproximadamente un 55%. Otro proyecto en un parque industrial en la provincia de Shandong mostró que la factura anual de electricidad del sistema de iluminación cayó en más de la mitad a través del control de brillo de la zona y el control remoto centralizado. Estos datos reflejan que bajo la premisa de la configuración razonable y la gestión científica, las luces de la calle inteligente tienen la capacidad de ahorrar energía continuamente.
Aunque la capacidad de ahorro de energía de las luces de la calle inteligente se ha verificado en muchos casos, la relación de ahorro de energía no es fija. Su rendimiento de ahorro de energía está limitado por muchos factores, como la selección de equipos, la densidad de diseño del sensor, la configuración de la estrategia de control, la estabilidad de la red de comunicación, etc. Si el equipo de detección no está completamente cubierto o lento, puede causar la respuesta de iluminación al retraso y afectar la eficiencia de ahorro de energía. Al mismo tiempo, si el sistema no se mantiene correctamente o hay barreras de comunicación en la plataforma remota, algunos equipos de iluminación pueden estar en un estado de operación de alta potencia durante mucho tiempo, debilitando así el efecto de ahorro de energía. Por lo tanto, la optimización de la configuración del sistema y la gestión de operación y mantenimiento también es un medio importante para garantizar los resultados de ahorro de energía.
Las luces de la calle inteligente no solo pueden ayudar a controlar los gastos de energía municipales al reducir el consumo de energía, sino también ayudar a reducir las emisiones de carbono de los sistemas de iluminación urbana. Desde una perspectiva económica, las facturas de electricidad ahorradas pueden compensar parcialmente la inversión de equipos inicial y formar un rendimiento de capital estable después de muchos años de operación. Por ejemplo, en una cuadra con 100 luces de calle inteligente instaladas, si una sola luz ahorra 1 kWh de electricidad por día, ahorrará aproximadamente 36,500 kWh de electricidad por año si se ejecuta 365 días al año. El precio de la electricidad es de 0.8 yuanes/kWh, lo que puede ahorrar casi 30,000 yuanes en facturas de electricidad. Desde una perspectiva de protección del medio ambiente, este comportamiento de ahorro de energía puede reducir efectivamente las emisiones de dióxido de carbono causadas por el consumo de energía, lo que tiene una importancia positiva para el medio ambiente.
Con el desarrollo de la tecnología de Internet de las cosas, los algoritmos de inteligencia artificial y las nuevas tecnologías energéticas, la capacidad de ahorro de energía de las luces de la calle inteligente todavía tiene espacio para mejorar. Por ejemplo, al introducir la IA para analizar los datos del tráfico por carretera, se puede lograr una coincidencia de estrategia de iluminación más precisa, o al vincular con sistemas de transporte urbano para lograr la optimización de iluminación regional, lo que ayudará a mejorar la eficiencia general de ahorro de energía. Además, combinado con soluciones de energía renovable, como paneles solares y almacenamiento de energía de la batería, la independencia de la energía y la eficiencia operativa de los sistemas de iluminación inteligente mejorará aún más. En el futuro, las luces de la calle inteligente no solo serán equipos de ahorro de energía, sino que también pueden convertirse en un nodo importante en la infraestructura de la ciudad inteligente.