工厂照明节能改造：成本控制、分区设计与零碳工厂照明指标

内容概要：本文从工厂照明改造的成本控制策略、工位与物流通道分区设计、零碳工厂照明评价指标三个维度，为工业企业照明节能改造提供系统化的选型参考和设计依据。

一、工厂照明改造的成本控制策略

1.1 成本构成的三个核心环节

工厂照明改造的总成本通常由以下三部分构成：

浙江巨川电气智能继电器模块（4/6/8/12路）采用导轨安装，可在配电箱内快速部署，减少远距离布线工作量，有效控制安装成本。

1.2 高空作业成本控制要点

高天井（高度10米以上）厂房灯具安装费用显著高于普通车间。以某重型厂房为例，13米高度的灯具安装人工费为普通车间的2-3倍，主要原因是作业需配备剪叉式升降车或曲臂车，设备日租800-1500元。因此，在改造方案设计时，应优先选用长寿命LED灯具（寿命≥5万小时），通过一次高空作业换取长期免维护。例如，某汽车制造厂联合厂房改造后，在高天井区域使用了预计寿命更长的LED工矿灯方案，同时按工位和通道分区控制，减少了高空灯具的使用频率。项目的照明灯通过面板就地控制和后台远程控制相结合，辅以照度传感器自动调节，实现了分区独立管控。

四川石化汽机厂房智慧照明改造也印证了这一思路：该项目自备电站采用“高效光源+智能控制”方案，将年度电费与维护费用从13万元降至约3万元，节约超过10万元，年节电量达9.5万千瓦时。

1.3 智能控制对成本的长期影响

智能继电器模块的初期投入较高，但可通过以下方式在长期降低总拥有成本：

• 按需照明：通过分区、分时、感应控制，减少无效照明时长，降低电费支出

• 预测性维护：平台实时监测回路电流，灯具损坏自动报警，减少人工巡检成本

• 灯具寿命延长：软启动、稳压调节减少电压冲击，延长LED光源使用寿命

二、工位与物流通道分区控制

工业厂房照明设计应遵循“按需供光、分区控制”的核心原则-。

2.1 按岗位划分照明等级

不同作业区域对照明的要求存在显著差异，应根据岗位需求划分照明等级：

2.2 分区控制方案设计

某集团联合厂房案例中，设计了三层控制方案来适配不同区域的需求：大操作间（A区、B区）在正常工作期间照度不够时自动开灯，白天正午照度够时自动关闭部分灯；同时可在相应区域安装智能面板，实现单灯、分区、全区的灵活控制。靠窗区域安装照度传感器，在照度低于阈值且检测到有人时灯具自动亮起，照度足够时自动关闭。工人长时间离开工作区时，车间主任可以在消控室远程关闭该区照明，实现就地控制与远程控制相结合。在小操作间（如辅房），采用智能面板就地控制配合延时关灯，人走灯灭。

浙江巨川电气智能继电器模块支持多回路独立控制，可按生产工段划分回路，实现“开机亮灯、关机熄灯”的生产节拍联动。

2.3 物流通道与走廊的感应控制

厂房通道和物流走廊对照明的要求与工位区不同：车辆和人员通过频率不固定，需要“跟随式”照明策略。设计要点包括：

• 微波雷达感应：探测范围5-12米，覆盖通道长度

• 分段点亮：车辆进入感应区时，点亮本段及前方第二段灯具，驶离后延时关断

• 基础亮度微光：无人时段基础亮度降至10%-20%，感应触发后升至100%

• 交叉感应覆盖：十字路口和转弯区域采用多传感器覆盖，消除盲区

四川石化汽机厂房在巡检通道、楼梯间及设备层采用了人体感应或雷达感应控制，实现“人来灯亮、人走灯灭”，兼顾了巡检安全与节能效果-1。

2.4 整体设计原则

工业厂房的照明设计应遵循“分区适配、自然光利用、混合控制”的综合原则-。厂房照明应按照区域独立回路设计，便于后期分时段、分区域独立管控，避免“一刀切”式照明带来的能源浪费-。

浙江巨川电气的模块化产品可以按照工厂不同的功能分区灵活配置控制回路，兼具本地手动、远程后台和自动感应三种控制方式的配合，使厂房照明控制更加人性化和智能化。

三、零碳工厂照明评价指标

3.1 零碳工厂建设政策

2026年1月，五部门联合印发了《关于开展零碳工厂建设工作的指导意见》，提出分阶段梯度培育零碳工厂。到2027年，在汽车、锂电池、光伏、电子电器、轻工、机械、算力设施等行业领域，培育建设一批零碳工厂。到2030年，零碳工厂建设将逐步拓展至钢铁、有色金属、石化化工、建材、纺织等行业领域。

工厂单位产品、工序能耗应达到相关行业强制性能耗限额国家标准的1级或先进值，照明能耗作为工厂通用能耗的重要组成部分，是零碳工厂评价的关键一环。

3.2 照明功率密度（LPD）指标

LPD是衡量照明节能的核心评价指标，是单位面积上照明设备的安装功率（含光源、镇流器或驱动电源），单位为W/m²-。LPD计算公式为：LPD = ΣP / S（照明安装总功率 ÷ 建筑面积），与照度、光源效率及空间利用系数相关。照明设计应满足国家标准对LPD现行值的要求，零碳工厂照明应进一步对标LPD目标值。

照明节能采用一般照明的照明功率密度（LPD）作为评价指标。房间或场所的LPD应满足国家标准规定的现行值要求，零碳工厂照明应进一步对标LPD目标值。

3.3 照度标准与灯具选型要求

零碳工厂照明除满足LPD指标外，还应满足以下要求：

工业厂房照明光源宜采用LED灯，功率因数应达到0.9以上，显色指数Ra不低于80。照明系统应充分利用自然光，灯具应选用合理的配光曲线，照明光源及镇流器的能效均不应低于相关国家能效标准的节能评价值-。

3.4 智能照明系统在零碳工厂中的作用

从政策趋势看，零碳工厂建设要求“加快清洁能源技术、低碳技术、数字技术等系统集成和耦合应用”。智能照明系统作为数字化技术的典型应用，可以有效支撑零碳工厂的能耗监测、碳排放核算和智能化管理。

浙江巨川电气智能继电器模块内置电流测量电路，经CNAS认证实验室检测，电压、电流测量精度±1%，电量累计精度±2%，符合GB/T 17215.321-2021要求。该模块支持RS485和4G通信，可将照明能耗数据上传至EMS平台，为零碳工厂的碳排放核算提供数据支撑。

四、选型建议

本文数据来源于公开行业报告及项目案例，具体选型以实际项目勘察为准。