Energy efficiency in urban public lighting: literature review of equipment and technologies

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i7.3957

Keywords:

Public management; Energy efficiency; Public street lighting; Sustainability.

Abstract

With the increase in population and the need for greater amounts of natural resources to meet all the world's energy demand, the search for sustainable use of these resources is essential. One way to achieve this is through energy efficiency. Thus, this paper presents and compares the main existing resources for improving energy efficiency in urban public lighting, through bibliographic and documentary research. At the same time, energy efficiency programs in Brazil and incentives promoted by government-related institutions are cited. Finally, current technologies are demonstrated with case studies that aim to promote the energy efficiency of urban street lighting, highlighting their advantages and disadvantages. As a result, it is identified that the most viable alternative for revitalizing the street lighting system is the retrofit of traditional lamps by LED lamps, as it is a feature with greater durability, lower power consumption and less need for network adaptations. electrical current. However, from retrofit with LED lamps, it is possible to deploy additional features and technologies that allow intelligent monitoring of the entire system, adding, in addition to greater energy savings, more safety for the population.

Author Biographies

Drielly Mazzarim Bernades, Federal University of the Espírito Santo

- Researcher: Energy postgraduate program

Wanderley Cardoso Celeste, Federal University of the Espírito Santo

- Research and Development and Teaching: Energy postgraduate program

- Teaching: Engineering Departament

Gisele de Lorena Diniz Chaves, Federal University of the Espírito Santo

- Research and Development and Teaching: Energy postgraduate program

- Teaching: Engineering Departament

References

Aguera, R. S. (2015). Cenário brasileiro da iluminação pública. São Carlos: USP. Retrieved Nov 23, 2019, from www.tcc.sc.usp.br › tce › disponiveis › publico › Aguera_Roger_Saraiva-tcc

Campisi, D., Gitto, S. & Morea, D. (2018). Economic feasibility of energy efficiency improvements in street lighting systems in Rome. Journal of Cleaner Production, v. 175, 190-198. doi: 10.1016/j.jclepro.2017.12.063

Carli, R., Dotoli, M., Andria G. & Lanzolla, A. M. L. (2016). Bi-level programming for the strategic energy management of a smart city. In: IEEE Workshops on Environmental, Energy, and Structural Monitoring Systems, 1-6. Retrieved Nov 10, 2019, from https://ieeexplore.ieee.org/document/7504820

Carli, R., Dotoli, M. & Pellegrino, R. (2019). A Multi-Period Approach for the Optimal Energy Retrofit Planning of Street Lighting Systems. Applied Sciences, v. 9(5), 1025. doi: 10.3390/app9051025

CEPEL. Guia para eficientização energética nas edificações públicas: Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (2014). Retrieved Nov 23, 2019, from http://www.mme.gov.br/documents/10584/1985241/GUIA+EFIC+ENERG+EDIF+PUBL_1+0_12-02-2015_Compacta.pdf

Chaves, G. L. D. & Tosta, M. C. R. (2016). Gestão de sistemas de energia. Curitiba: CRV.

Clemente, A. C., Paiva, C., Junior, W. C. M. & Caixeta, I. N. (2018). Gerenciamento de iluminação pública. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento, v. 05, 107-147. Retrieved Nov 22, 2019, from https://www.nucleodoconhecimento.com.br/engenharia-eletrica/iluminacao-publica

Dapper, P. V., Tomé, B. P. & Zanatta, J. M. (2019). Eficiência energética: estudo de caso em agroindústria do Rio Grande do Sul. Research, Society and Development. v. 09 (2), 1-35. doi: 10.33448/rsd-v9i2.2042

Deleuil, J. M. (2009). De L’acceptabilité Socialedes Diminuitions D’éclairement: Une Expérimentation Lyonnaise. In: Eclairer La Ville Autrement: Innovations et Expérimentations em Ecláirage Public. Presses Polytechniques et Universitaires Romandes. Retrieved Out 06, 2019, from https://halshs.archives-ouvertes.fr › halshs-01144019

Djuretic, A. & Kostic, M. (2018). Actual energy savings when replacing high-pressure sodium with LED luminaires in street lighting. Energy, v.157, 367-378. doi: 10.1016/j.energy.2018.05.179

Elektro, UNIFEI, EXCEN & FUPAI (2012). Eficiência Energética: fundamentos e aplicações. Campinas. Retrieved Nov 25, 2019, from https://www.voltimum.com.br/sites/www.voltimum.com.br/files/pdflibrary/01_livro_eficiencia_energetica.pdf

Eletrobras/ Procel (2011). Manual de iluminação no Brasil. Retrieved Out 22, 2019, from http://www.mme.gov.br/documents/10584/1985241/MANUAL+DE+ILUMINACAO+-+PROCEL_EPP+-AGOSTO+2011.pdf/d42d2f36-0b90-4fe0-805f-54b862c9692c;jsessionid=A7AE9AD7FFE410D97E371853D50763B0.srv154

EPEC (2013). Energy Efficient Street Lighting: European PPP Expertise Centree. Retrieved Out 25, 2019, from https://ppp.worldbank.org/public-private-partnership/library/energy-efficient-street-lighting-epec

Fonseca, D.C.F, Alves, U. E. F., Matos, F. A. G., Silva, M. K. A. & Silva, I. G. A. M. (2016). Eficiência energética da iluminação pública automatizada: estudo de caso na cidade de Caruaru. In: XXXVI Encontro Nacional de Engenharia de Produção. Retrieved Out 21, 2019, from http://www.abepro.org.br/biblioteca/TN_STO_234_364_29766.pdf

GESEL (2011). Eficiência energética na iluminação pública e o plano nacional de eficiência energética: Grupo de Estudos do setor elétrico. Rio de Janeiro: UFRJ. Retrieved Nov 19, 2019, from http://www.gesel.ie.ufrj.br/app/webroot/files/publications/48_TDSE42.pdf

ICLEI - European Secretariat GmbH & GVces - Centro de Estudos em Sustentabilidade da Escola de Administração de Empresas de São Paulo da Fundação Getúlio Vargas. Guia de compras públicas sustentáveis: Uso do poder de compra do governo para a promoção do desenvolvimento sustentável. Retrieved Out 22, 2019, from http://www.mma.gov.br/estruturas/a3p/_arquivos/guia_compras_sustentaveis.pdf

IEA - International Energy Agency (2019). Electricity Information 2019. Retrieved Abr 24, 2020, from https://www.iea.org/reports/electricity-information-2019

IEI - International Energy Initiative (2019). Projeto Geração distribuída, eficiência energética e o consumidor final: propostas para a realidade brasileira. Retrieved Nov 23, 2019, from https://iei-brasil.org/geracao-distribuida-eficiencia-energetica-e-o-consumidor-final-propostas-para-a-realidade-brasileira/

Kruger, C. & Ramos, L.F. (2016). Iluminação pública e eficientização energética. Revista Espaço Acadêmico, n. 185, 37-49, 2016. Retrieved Nov 10, 2019, from http://www.periodicos.uem.br/ojs/index.php/EspacoAcademico/article/view/31530

Luiz, C. C (2016). Estudo de eficiência energética em luminárias destinadas à iluminação pública na cidade de Jaguaruna-SC. Joinville: UDESC. Retrieved Nov 20, 2019, from http://sistemabu.udesc.br/pergamumweb/vinculos/00002a/00002a9b.pdf

Mamede Filho, J. (1998). Economia de Energia Elétrica na Indústria e Comércio. Mundo Elétrico, v. 344, 51-55.

Manzano-Agugliaro, F., Alcayde, A., Montoya, F. G., Zapata- Sierra, A. & Gil, C. (2013). Scientific production of renewable energies worldwide: An overview. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 18, 134–143. doi: 10.1016/j.rser.2012.10.020

Martinez, R. & Novicki, J. M. (2008). Leds para iluminação pública. Curitiba: UFPR. Retrieved Nov 21, 2019, from http://www.cricte2004.eletrica.ufpr.br/ufpr2/tccs/41.pdf

MME - Ministério de Minas e Energia (2018). Iluminação pública municipal: Programas e políticas públicas. Retrieved Nov 21, 2019, from http://www.mme.gov.br/documents/10584/0/Livreto+Iluminação+Pública_2018_02_19.pdf/b47c5c44-eebd-4556-ab10-53a1bbba1a42

Mohandas P., Anni, J. S. & Gao, X. Z. (2019). Artificial Neural Network based Smart and Energy Efficient Street Lighting System: A Case Study for Residential area in Hosur. Sustainable Cities and Society, v. 48, 101499. doi: 10.1016/j.scs.2019.101499

Oliveira, B. V. B. (2017). Estudo de Viabilidade para Instalação de um Poste de Iluminação Considerando um Sistema Fotovoltaico Autônomo. Londrina: UEL. Retrieved Out 05, 2019 from http://www.uel.br/ctu/deel/TCC/TCC2017_BrunoVillasBoasOliveira.pdf

Rodrigues, F. (2017). Eficiência energética aplicada em sistemas de iluminação pública. Novo Hamburgo: UFSM. Retrieved Out 25, 2019 from https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/12208/TCCE_EEAPP_EaD_2017_RODRIGUES_FERNANDO.pdf?s

Santos, K. B. (2018). A viabilidade e eficiência da energia solar fotovoltaica para o equipamento público de iluminação. In: VII Congresso Brasileiro de Energia Solar. Retrieved Out 15, 2019 from https://anaiscbens.emnuvens.com.br/cbens/article/view/319

Schuch, L., Costa, M. A. D., Michels, C. R. L., Costa, G. H. & Santos, A.S. (2011). Sistema autônomo de iluminação pública de alta eficiência baseado em energia solar e LEDs. Revista Eletrônica de Potência, v. 16, 17-27. Retrieved Nov 05, 2019 from https://sobraep.org.br/artigo/sistema-autonomo-de-iluminacao-publica-de-alta-eficiencia-baseado-em-energia-solar-e-leds/

Shahzad, K., Cucek, L., Sagir, M., Ali N., Rashid, M. I., Nazir, R., Nizami, A. S., Al-Turaif, H. A. & Ismail, I. M. I. (2018). An ecological feasibility study for developing sustainable street lighting system. Journal of Cleaner Production, v. 175, 683-695. doi: 10.1016/j.jclepro.2017.12.057

Souza, M. B. (2014). Estratégias para o aumento da eficiência energética em iluminação pública baseadas no controle dos níveis de luminosidade. Ouro Preto: UFOP. Retrieved Out 18, 2019 from https://www.em.ufop.br/images/MonografiasControleAutomacao/2014/MarcelBeckmandeSouza.pdf

Published

30/05/2020

How to Cite

BERNADES, D. M.; CELESTE, W. C.; DINIZ CHAVES, G. de L. Energy efficiency in urban public lighting: literature review of equipment and technologies. Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 7, p. e606973957, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i7.3957. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/3957. Acesso em: 16 apr. 2024.

Issue

Section

Review Article