城市轨道交通用能与节能思考
10页1、当前,能源短缺和环境污染问题已成为全球性的问题,城市轨道交通虽然已是绿色交通工具,但市场调研显示,1条25公里左右的轨道交通运营线路,1年的耗电量约在12亿千瓦时,轨道交通成为各城市的用电大户。在“2015(第三届)中国城市轨道交通系统性节能研讨会”上,北京城建集团设计发展集团股份有限公司党委书记李国庆,为我们分享了城市轨道交通用能与节能的思考,演讲从城市轨道交通用能现状入手,结合北京地铁节能案例,提出了既有线路的节能改造和新建线路的节能工程建设等工作展望。 一、城市轨道交通用能现状 (一)城市轨道交通现状截止2013年末,全国有19个城市的轨道交通已开通运营,总里程达2746公里。至2020年,全国规划轨道交通的城市达到79个,规划总里程达13385公里。“十二五”期间中国城市轨道交通投资额超1万亿元。参考建筑、工业节能产值比例5%计算,轨道交通行业节能的投资可达500亿元,节能潜力非常巨大。 (二)城市轨道交通用能分析 城市轨道交通用能总耗电量相当大,是名副其实的能耗大户。按照同等运力,城市轨道交通能耗相当于小汽车的1/9,公交车的1/2,且占地小,成本低,对节能减排具有重要意义。
2、但建设过程中,由于其运量大,总耗电量相当大,是名副其实的能耗大户。轨道交通系统能耗构成示意图整个城市轨道交通系统里,列车牵引供电系统和通风空调系统是城市轨道交通中最主要的用电大户,分别占到轨道交通系统总能耗的1/2和1/3,节能潜力也相当大。其它设备系统,也存在一定的节能潜力。北方某市轨道交通运营成本构成图北方某市轨道交通运营成本构成中,电力费占运营成本的41%,工资费、运营费、维修费占59%,因此电能的节省对于整个城市轨道交通运营来说,具有重要的现实意义。(三)北京市轨道交通能源利用现状分析 城市轨道交通节能潜力大。仅2013年北京地铁运营公司综合能耗就达17.7万吨标煤(电能费用占运营费用的50%),十二五末期将达21.6万吨标煤,地铁公司现已成为北京主要用能单位之一。2006-2015年北京地铁总用电量柱状图 轨道交通各系统用电量百分比2006年,北京地铁总用电量为3亿多千瓦时,到2015年达到14亿千瓦时。其中牵引供电占到50%,通风空调占35%。从中可以看出,轨道交通系统节能、节电是所需要考虑的主要因素。 二、需重点关注的问题和对象 第一,城市轨道交通用能评价标准缺失,急需建
3、立轨道交通节能技术标准及评估、评价体系。由于技术适应性差,如果轨道交通节能技术标准及评估、评价体系从其他行业引入,实际节能效果有限,无法达到预期效果,因此,城市轨道交通急需建立科学合理的评价标准以及科学合理的评价、评估机制。不同地域、城市之间,同一指标的数值差别较大。需通过标准制定,明确节能应用标准和评价、评估标准。 第二,城市轨道交通能耗巨大,主要用能系统相对占比很高。轨道交通耗能专业多,节能优化技术应用前景广阔,以北京地铁在节能领域进行的多项专题研究为例,北京地铁通过节能创新技术应用,可大幅度地降低轨道交通能耗。北京地铁曾经就北京城市轨道交通节能关键技术研究与示范(北京地铁9号线)进行研究,研究结论表明通风空调的直接蒸发系统应用效果良好,节能效果可达到60%;在北京地铁14号线对北京地铁高架车站绿色交通建筑技术研究进行研究,另外北京地铁还研究了很多节能新技术,包括通风空调节能技术、再生电能吸收技术等等。北京地铁研究的节能新技术节能技术节能创新技术节能效果通风空调节能技术通风空调系统运行模式与自动控制的优化空调系统节能10% 15%新型空气水通风空调系统的应用直接蒸发式空调系统的应用
4、再生电能吸收技术设置再生电能吸收装置回收车辆制动能量回收25%列车制动能量给排水节水节电技术给水压力控制、车辆段水处理优化组合、冷却水泵变频综合节能15%25%动力照明节能技术公共区照明采用LED光源车辆段设置太阳能并网光伏发电系统综合节能20%其他节能技术线路节能坡技术、自动扶梯变频调速技术、列车节能运行模式技术等第三,单一节能技术多,缺乏针对城市轨道交通综合和一体化的考虑,未形成系统性、综合性的节能解决方案。对某一个系统或专业的节能研究只占到一小部分,没有考虑到各个相关专业之间的联系,以及各个专业之间可能会有的互补或者相关的转嫁作用。将来综合节能、简单节能、技术简化节能可能会成为轨道交通节能研究的必然趋势,下阶段在这一方面应该有所探讨。通风空调可调通风型站台门系统、智能照明系统、直接蒸发式制冷机组都有综合性节能方案的体现。通风空调可调通风型站台门系统智能照明系统直接蒸发式制冷机组试验现场第四,目前,能耗基础数据零散,急需建立能耗大数据库和能源管控平台,以提升能源管控水平,降低运营成本。城市轨道交通数据基本上都掌握在各个地铁公司手中,如果各地铁公司能把数据汇总起来,能够共同研究摸索其
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