Тем, кто когда–либо путешествовал на личном автомобиле по российским городам и весям, знакомо тревожное ощущение водителя, припозднившегося в пути, когда за границами очередного населенного пункта дорога погружается во тьму и лишь фары выхватывают из ночи далеко не всегда идеальную поверхность трассы и придорожные столбы. Словом, поле деятельности для дорожников, планомерно занимающихся проблемой освещения отечественных автодорог, огромное. А коли так велики масштабы этой работы, то любое рациональное, инновационное инженерное решение, принятое в этом направлении, оборачивается солидными суммами сбереженных средств – факт.

Светлее – значит безопаснее

На ночное освещение российских автодорог тратятся большие средства. Государство идет на такие расходы, потому что плохая видимость на трассах в темное время суток нередко становится причиной дорожно–транспортных происшествий, оборачивается человеческими жертвами.
Одна из целей нацпроекта «Безопасные и качественные автомобильные дороги» – снизить смертность на трассах от ДТП по сравнению с 2017 годом в 3,5 раза – до четырех человек на 100 тыс. населения к концу 2024 года, а к 2030 году – до нулевого уровня. Достичь этой цели без увеличения протяженности освещенных автодорог невозможно. По данным ГИБДД, на темное время суток приходится около трети ДТП на российских дорогах и почти половина погибших в автоавариях. Так, из 168 тыс. аварий 2018 года вечером и ночью произошло 57,3 тыс., в общей сложности погибли 18,2 тыс. человек. Статистика также показывает, что в течение года количество ночных дорожных происшествий стабильно растет с увеличением продолжительности ночи.
Гибнут люди в основном при столкновениях автомобилей, наездах на пешеходов или на стоящие транспортные средства. Таким образом, снижение аварийности в темное время суток – один из способов решения проблемы обеспечения безопасности дорожного движения. Зарубежные исследования подтверждают эту взаимосвязь: качество освещения дороги прямо влияет на количество ДТП.
По некоторым данным, всего в России вдоль автодорог установлено более 8 млн фонарей. Почти 90% из них – в городах. Но даже при этом на улицах крупных и средних российских городов не хватает освещения, пешеходных переходов и хорошо заметной разметки. Именно эти проблемы отмечали многие жители городов с населением более 250 тыс. человек в рамках исследования, проведенного в прошлом году Финансовым университетом при Правительстве РФ.
На федеральных трассах ситуация в последние годы улучшилась: если в начале 2000–х годов освещенными были лишь около 3,5 тыс. км таких автодорог, то по состоянию на 1 апреля 2020 года общая протяженность линий электроосвещения на федеральной дорожной сети составляла 9510 км, то есть освещено было примерно 18% трасс.
В 2019 году в рамках комплексного обустройства федеральных автодорог было построено более 700 км линий освещения. В частности, были завершены работы по освещению участков трасс Р–22 «Каспий», М–10 «Россия», Р–228 Сызрань – Саратов – Волгоград, Р–208 Тамбов – Пенза, М–8 «Холмогоры», А–121 «Сортавала», Р–21 «Кола», М–9 «Балтия», А–229 Калининград – граница с Литвой.
В первую очередь линии освещения устанавливают на мостовых переходах, путепроводах, транспортных развязках, подъездах к крупным населенным пунктам, пешеходных переходах и автобусных остановках. Также освещают участки трасс с высокой интенсивностью движения, обходы городов, наиболее аварийно опасные участки автодорог. На 2020–2022 годы запланировано устройство электроосвещения на 2854 участках федеральных трасс.

Нацпроект поможет

Устройство освещения вдоль автодорог требует профессиональных знаний и опыта, жесткого соблюдения стандартов – ГОСТов, СНиПов и СанПиНов. Нормативы созданы для разных автотрасс (автомагистраль, дороги федерального и регионального значения, проселочные трассы). При создании линий освещения необходимо рассчитывать и подбирать оптимальную мощность светового потока, чтобы выполнить требования государственных и отраслевых стандартов.
СНиП устанавливает необходимые параметры достаточного уровня освещенности, который обеспечит возможность водителю адекватно и вовремя оценить ситуацию на проезжей части и корректно среагировать в случае опасного или непредсказуемого маневра другого водителя или пешехода, особенно в зимний период.
На региональных и муниципальных дорогах ситуация с освещенностью хуже, чем на трассах федерального значения. Изменить ее призван нацпроект БКАД, в рамках которого ведется установка осветительных приборов на территориальных трассах и улицах населенных пунктов. Решения о проведении таких работ были приняты субъектами РФ, которые сформировали перечень дорог, требующих дополнительного освещения. Главная цель – ликвидация аварийно опасных участков.
В целом в 2019 году регионы установили около 270 км линий освещения. В частности, большой объем работ был выполнен в Брянской области, где было освещено около 41 км трасс. Светлее стало и на дорогах Рязанской области, где появилось более 23 км новых линий. Работы по установке новых фонарей в ближайшие два года согласно нацпроекту БКАД будут проводиться также в Псковской и Ульяновской областях, Башкортостане и многих других регионах.

А можно дешевле?

При росте протяженности освещенных участков и постоянном повышении тарифов на электроэнергию на первый план выходит поиск эффективных решений, позволяющих экономить на освещении без ущерба для безопасности. Здесь дорожникам помогают как новые типы световых приборов, оснащенных, как правило, светодиодными лампами, так и интеллектуальные системы управления дорожным освещением. Их внедрение предусмотрено нацпроектом БКАД. В прошлом году Росавтодор совместно с регионами определил конкретный перечень участков автодорог, на которых будут внедрены интеллектуальные системы с использованием энергосберегающих технологий.
Такие интеллектуальные системы не просто помогают уйти от ситуаций, когда освещение на трассе «забыли» выключить днем, но и могут регулировать работу осветительных приборов на отдельных отрезках дороги в зависимости от времени дня, погодных условий и даже загруженности самой трассы. Только автоматическое регулирование яркости помогает снизить энергопотребление системы на треть. Кроме того, такие системы могут сами дистанционно следить за состоянием светильников и, к примеру, вызвать работников технической службы не для плановой проверки всей сети, а только в случае выхода одного прибора из строя.
Проблемой более рационального использования финансовых ресурсов, выделяемых на освещение автодорог, озабочены руководители многих подведомственных Росавтодору федеральных казенных учреждений, дорожных организаций. Это доказывает пример ФКУ Упрдор «Алтай». В конце 2018 года на одном из участков федеральной автодороги Р–256 «Чуйский тракт» в Республике Алтай внедрена интеллектуальная система энергоэффективного освещения. Линия протяженностью 32 км позволяет экономить до 50% электроэнергии, в том числе за счет возможности отключать часть модулей в светильниках на участках с низкой загруженностью.
Современная система электроосвещения будет создана в этом году на двух участках федеральной трассы Р–22 «Каспий» – близ поселка Ергенинский в Кетченеровском районе Калмыкии и под селом Волжское в Наримановском районе Астраханской области. В рамках капремонта станет освещенным участок трассы Р–22 «Каспий» в границах населенного пункта Цаган Аман Юстинского района Калмыкии. В Астраханской области в ходе аналогичных работ станет светлее на участках федеральной трассы Р–215 Астрахань – Махачкала, проходящей через населенные пункты Тинаки, Старокучергановка, Новокучергановка, Бахтемир и Анатолия Зверева. Общая протяженность линий освещения – более 20 км. На автодороге Р–215 дан старт работам по устройству 5 км линий искусственного освещения в границах населенных пунктов Красные Баррикады и Алгаза в Икрянинском районе Астраханской области. Ввести объекты в эксплуатацию планируется в 2021 году.
На участках ликвидации грунтовых разрывов (2–й и 3–й этапы) на трассе Р–215 Астрахань – Махачкала в рамках реализации Комплексного плана модернизации и расширения магистральной инфраструктуры
22 км линий освещения появятся на двух транспортных развязках. В результате протяженность сети искусственного электроосвещения в Калмыкии увеличится на 37 км и на 20 км в Астраханской области, составив более 60 и
100 км соответственно, что положительно скажется на безопасности дорожного движения в двух регионах юга России.

Белый свет – лучше

Определить, применяется ли на конкретном участке дороги современное светодиодное освещение, можно по его цвету. Привычный многим ярко–желтый свет фонарей дают дуговые натриевые трубчатые лампы (ДНаТ), на которых работают почти три четверти всех дорожных светильников. На белое по восприятию светодиодное освещение приходится пока только около 16% от общего числа фонарей. Но их доля растет.
Традиционные светильники с лампами ДРЛ (дуговая ртутная лампа) и ДНаТ не только потребляют большое количество электроэнергии, но и требуют значительных затрат на сервисное обслуживание. Поэтому в связи с постоянным ростом стоимости электроэнергии все актуальнее встает вопрос внедрения энергосберегающих технологий.
По сравнению с самой распространенной натриевой лампой освещения ДНаТ 250 Вт даже типовой светодиодный светильник при одинаковых показателях по световому потоку потребляет вдвое меньше энергии. И хотя так называемый белый свет светодиодных светильников поначалу воспринимается непривычно, но по показателям цветопередачи такие приборы в три раза лучше: в их свете четче видны границы объектов и их естественный цвет. Опрос водителей показал, что при тех же уровнях освещенности объекты на участке трассы, освещенной светодиодными светильниками, выглядят более контрастно и распознаются лучше, освещение комфортно для глаз.
Стоимость светодиодных светильников обычно в два–три раза выше натриевых ламп. Но за счет экономии электроэнергии окупаются они уже через три–четыре года и имеют, как правило, срок службы не менее 50 тыс. часов, что в три раза больше срока службы светильников старого поколения. Помимо прямой экономии электроэнергии светодиодное освещение позволяет снизить затраты и на мощности линий энергообеспечения, и за счет возможности размещать столбы освещения дальше друг от друга.
Таким образом, экономичные светодиодные осветительные приборы постепенно вытесняют энергоемкие газоразрядные лампы. Что касается альтернативных источников питания светильников за счет энергии солнца и ветра, то пока дорожные организации их используют мало. Оно и понятно: в отличие от стран с теплым климатом в России солнечных дней в году не так уж и много, особенно в северных регионах.
Впрочем, на юге страны энергия солнца в качестве источника питания дорожных светильников используется. Чаще всего – для освещения автобусных остановок, находящихся в местах, где подключиться к стационарным источникам питания невозможно. В некоторых случаях солнечные батареи устанавливаются на опорах освещения и на автомобильных дорогах. Так, на федеральной трассе А–146 Краснодар – Верхнебаканский в районе аула Тугургой Теучежского района Республики Адыгея, где освещение отсутствовало, альтернативный источник питания установлен на опорах освещения на перекрестке с большим уровнем аварийности.
Есть у светодиодных светильников и минусы. К примеру, несмотря на лучшую различимость объектов, на влажной дороге их свет может создавать так называемую зебру – чередование участков с повышенной контрастностью сильной и слабой освещенности. Решается эта проблема, как правило, установкой оптических рассеивателей.

Инновационное решение

Важным фактором, влияющим на качество освещения, является также конструкция светильника. Большинство ламповых светильников имеют поликарбонатные защитные колпаки, которые в условиях интенсивного движения быстро покрываются пылью и грязью, что негативно сказывается на уровне освещенности дороги. А светодиодные источники света позволяют создавать конструктивные решения без защиты колпаков и стекол, что существенно снижает необходимость периодической очистки таких светильников от грязи.
Поскольку уличные светильники обычно работают в режиме группового включения, а потребляемые мощности системы освещения достаточно высоки, крайне важным является также параметр коэффициента мощности источника питания. Чтобы исключить резкое повышение нагрузки на питающую сеть при групповом включении, современные светодиодные светильники имеют задержку подачи питающего напряжения на светодиоды до нескольких секунд. Такой способ включения гарантирует плавный выход на режим светильника и оптимален для питающей сети.
Первые модели уличных энергосберегающих светильников были похожи на своих предшественников – на светильники с традиционными источниками света, такими как ДРЛ и ДНаТ. Однако скоро стало очевидно, что подобные конструкции совершенно не подходят для светодиодных источников света, поскольку от рабочей температуры кристалла светодиода напрямую зависят его срок службы и конечная эффективность. Поэтому при проектировании светильников делается акцент на создание конструкций, обеспечивающих оптимальный теплоотвод.
Как правило, радиатор в светодиодных светильниках представляет собой алюминиевый профиль с вертикальным оребрением различной высоты. Это достаточно эффективный способ отвода тепла, но в условиях эксплуатации на дорогах отсутствие специальных ребер, защищающих от грязи, приводит к очень быстрому снижению эффективности теплоотвода со всеми вытекающими последствиями. Только немногие современные модели снабжены конструктивными элементами, снижающими загрязнения радиатора в процессе эксплуатации светильника.

Даст экономию контракт

Для модернизации систем уличного освещения в небольших российских городах все чаще используются энергосервисные контракты. Суть этой формы государственно–частного партнерства заключается в том, что для освещения улично–дорожной сети сервисная компания за свой счет внедряет энергоэффективное оборудование, а затраты ей возмещаются муниципалитетом в течение 2–5 лет за счет достигнутой экономии расходов на электроэнергию.
Один из первых подобных контрактов по модернизации системы уличного освещения города Пугачев несколько лет назад был заключен в Саратовской области. Суммарный экономический эффект составил 2,2 млн кВт/ч за 37 месяцев, что в денежном выражении составило 11,2 млн руб. Как показал опыт, наибольший эффект был достигнут при применении комплексного подхода, когда не только заменялись светильники и лампы на более экономичные, но и регулировались уровень и яркость освещения с помощью реле времени и диммеров.
В начале 2020 года реализован энергосервисный контракт по освещению региональных автодорог в Ивановской области. Работы по модернизации дорожного освещения были проведены на мосту через Волгу в городе Кинешма, на дорогах в аэропорт Иваново и на трассе Иваново – Кохма, а также в населенных пунктах Богородское, Ново–Талицы, Буньково и других в Ивановском и Шуйском районах.
За короткий срок на региональных дорогах Ивановской области были установлены 600 современных светодиодных светильников с цветовой температурой 4000К, которая, по мнению экспертов, считается самой комфортной для водителей. При этом энергоэффективность светодиодов и различные сценарии освещения (управление мощностью) дадут хорошую экономию: по прогнозам, она составит около 70%. Срок реализации договора – 6 лет, а гарантия на оборудование и светильники – на весь срок действия контракта.
Энергосервисные контракты реализуются и в Томской области. В частности, в рамках энергосервисного контракта на территории Сергеевского сельского поселения Томской области специалистами были заменены 116 светильников РКУ с лампами ДРЛ 250 Вт на светодиодные светильники мощностью 50 Вт, обеспечивающие нормативный уровень освещенности. Гарантия на новые светильники составляет 5 лет. По условиям контракта компания взяла на себя обязательства по обслуживанию оборудования. Теперь управление уличным освещением на территории поселения осуществляется или с помощью фотореле, или через программируемые таймеры.
Успешно продвигается реализация энергосервисных контрактов в сфере уличного освещения населенных пунктов Тамбовской области. По такой схеме несколько лет назад было модернизировано уличное освещение в городе Кирсанов. 1096 старых светильников были заменены на энергосберегающие светодиодные. Уже за первые месяцы работы новых светильников администрация города зафиксировала 60%–ное снижение потребления электроэнергии. Это – один из главных аргументов в пользу энергосервисных контрактов.
Опыт Кирсанова подхватил Мичуринск. В 2017 году программу реализовали в Моршанске, Уварове, а также в поселке Первомайский, в 2018–м – в Котовске, райцентрах Знаменка и Бондари (суммарно заменено 1714 старых светильников). В итоге улицы многих городов Тамбовщины стали светлее и уютнее, и это оценили их жители.

Сергей ОЗУН,
обозреватель «ТР»