城市軌道交通節(jié)能技術(shù)發(fā)展趨向

• 陳博 2023年7月28日 來源：中研網(wǎng) 1097 70
• 繁體

優(yōu)化運(yùn)行模式及水泵變頻改造，挖掘節(jié)能潛力。在實(shí)際調(diào)查計算的基礎(chǔ)上，通過測試和核算，針對長時間運(yùn)行的空調(diào)系統(tǒng)冷卻水管路及水泵配置進(jìn)行優(yōu)化節(jié)能改造。以改造的廣州地鐵1號線陳家祠站計算，在滿足冷卻水系統(tǒng)正常運(yùn)行的要求下，采用18kW的小功率水泵替換原來的55kW大6

欲了解更多城市軌道交通行業(yè)的未來發(fā)展前景，可以點(diǎn)擊查看中研普華產(chǎn)業(yè)院研究報告《2023-2028年中國城市軌道交通行業(yè)市場前瞻與未來投資戰(zhàn)略分析報告》。

針對軌道交通運(yùn)營過程中列車牽引、車站設(shè)備、車站照明3大系統(tǒng)的耗能情況和特點(diǎn)，通過采用節(jié)能新技術(shù)、新設(shè)備、新材料等方法，加快能耗設(shè)備更新改造力度。

?

1、列車牽引系統(tǒng)

?

軌道交通車輛采用制動能量吸收裝置回收能量，節(jié)約牽引電能。目前，城市軌道交通電動車組普遍采用"再生制動＋電阻制動＋機(jī)械制動"的制動方式，制動能量達(dá)到牽引能量的30%以上，部分再生制動能量可被線路上相鄰列車吸收，如不能吸收則轉(zhuǎn)換為電阻或空氣制動，制動能量被白白消耗。初步估算，該部分能耗占制動能量的40%左右。廣州地鐵4號線車輛采用制動能量吸收裝置。首先，車輛再生制動地面逆變吸收再生制動產(chǎn)生的多余能量，減少牽引耗電，節(jié)電811萬kW·h/年。其次，取消車載電阻有效減輕車輛自重，在同等牽引功率條件下，提高車輛載荷能力、減少牽引耗電，節(jié)電171萬kW·h/年。第三，延長制動閘瓦和盤式制動器的更換周期，每年節(jié)省運(yùn)營備件和維護(hù)與維修費(fèi)用約20萬元。第四，減少通風(fēng)空調(diào)設(shè)備和土建的投資成本。經(jīng)計算，采用制動能量吸收裝置后，每年可節(jié)約電費(fèi)和設(shè)備損耗費(fèi)約757萬元。

?

2、車站設(shè)備系統(tǒng)

?

（1）站臺采用屏蔽門技術(shù)，可降低車站空調(diào)冷負(fù)荷，節(jié)約設(shè)備運(yùn)行電耗。廣州地鐵原2號線是國內(nèi)第一條采用屏蔽門系統(tǒng)的城市軌道交通線路，采用了世界最先進(jìn)的第三代屏蔽門系統(tǒng)，隨后上海、深圳、天津、北京等城市的軌道交通也安裝了屏蔽門系統(tǒng)。廣州地鐵1號線屏蔽門加裝工程于2008年5月竣工驗(yàn)收并投入使用，至此，廣州地鐵運(yùn)營線路全部應(yīng)用屏蔽門系統(tǒng)。

?

站臺屏蔽門系統(tǒng)安裝在站臺邊緣，將站臺區(qū)與隧道軌行區(qū)隔離，減少站臺區(qū)與軌行區(qū)間冷熱氣流交換，減小車站供冷系統(tǒng)負(fù)荷，降低環(huán)控系統(tǒng)空調(diào)能耗約20％，同時改善了地鐵車站的空氣質(zhì)量，保證了乘客候車區(qū)的舒適度。

?

（2）首次應(yīng)用集中供冷系統(tǒng)新技術(shù)。廣州地鐵原2號線為國內(nèi)首次應(yīng)用集中供冷技術(shù)的線路。冷水機(jī)房不設(shè)置在地下車站，減少冷水機(jī)房占用地下空間面積約100m2，全線節(jié)省地下空間面積1500m2，節(jié)省土建投資。以2號線地下車站為例，土建平均造價7965元/m2，此項(xiàng)可節(jié)約1195萬元。同時，集中供冷技術(shù)解決了鬧市區(qū)設(shè)置冷卻塔對周邊景觀影響問題，并美化了環(huán)境。

?

（3）空調(diào)系統(tǒng)采用水蓄冷技術(shù)，緩解市區(qū)白天用電壓力，節(jié)省運(yùn)營電費(fèi)。廣州地鐵在2號線、8號線延長線江夏集中冷站采用水蓄冷技術(shù)，初步估算，夜間用電低谷期電價0.30元/（kW·h）（目前地鐵用電電費(fèi)是0.83元/（kW·h），不分時段），采用水蓄冷技術(shù)較常規(guī)制冷方式多出的初投資可在3年內(nèi)收回，以后每年可節(jié)省費(fèi)用117萬元。因此，合理的峰谷電價優(yōu)惠政策是實(shí)現(xiàn)節(jié)省費(fèi)用的前提條件。如有此條件支持，廣州市地下鐵道總公司計劃在新線建設(shè)中因地制宜采用水蓄冷技術(shù)。

?

（4）采用電機(jī)變頻技術(shù)。地鐵車站內(nèi)空調(diào)的冷負(fù)荷不同時段變化較大，采用電機(jī)變頻技術(shù)可使空調(diào)機(jī)組、風(fēng)機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行狀況更好吻合實(shí)際變化，避免"大馬拉小車"的情況。目前，廣州地鐵在地鐵車輛空調(diào)機(jī)組和3號線車站的風(fēng)機(jī)及空調(diào)器等設(shè)備中采用變頻技術(shù)，節(jié)能效果顯著。根據(jù)試點(diǎn)結(jié)果計算，地鐵車輛空調(diào)系統(tǒng)采用變頻技術(shù)，節(jié)能效果約為30%，1號線車輛空調(diào)全部采用變頻機(jī)組，全線每年可節(jié)約電費(fèi)742萬元。目前，廣州市地下鐵道總公司完成試點(diǎn)測試工作，計劃對4條線路中的列車空調(diào)機(jī)組進(jìn)行變頻技術(shù)改造。廣州地鐵3號線開通運(yùn)營車站18座，車站空調(diào)系統(tǒng)采用變頻技術(shù)后，在空調(diào)運(yùn)行的一個季節(jié)里，單個車站大系統(tǒng)空調(diào)設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用為2.5萬元，非變頻設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用為6.0萬元，全線平均每年節(jié)省電費(fèi)63萬元。根據(jù)使用的變頻器計算，多出的初投資費(fèi)用大約兩年內(nèi)可收回。

?

（5）優(yōu)化運(yùn)行模式及水泵變頻改造，挖掘節(jié)能潛力。在實(shí)際調(diào)查計算的基礎(chǔ)上，通過測試和核算，針對長時間運(yùn)行的空調(diào)系統(tǒng)冷卻水管路及水泵配置進(jìn)行優(yōu)化節(jié)能改造。以改造的廣州地鐵1號線陳家祠站計算，在滿足冷卻水系統(tǒng)正常運(yùn)行的要求下，采用18kW的小功率水泵替換原來的55kW大功率水泵節(jié)能約60%。1號線全線冷卻水系統(tǒng)改造后，每年節(jié)約電費(fèi)184.7萬元。

?

（6）車輛段中水回用技術(shù)。車輛段的生產(chǎn)、生活污水處理后作為綠化用水。中水回用帶來客觀的經(jīng)濟(jì)效益，同時減少污水排放，大大減輕周圍水體污染，對改善人類居住環(huán)境影響深遠(yuǎn)。北京地鐵1號線車輛完成中水回用改造，目前污水處理裝置日均處理約200m3，產(chǎn)生的中水部分通過綠化管網(wǎng)用于綠化用水，部分中水經(jīng)過碳吸附裝置消毒處理后，用于車輛內(nèi)部清洗。

?

（7）扶梯加裝節(jié)能器。廣州地鐵2010年5月完成1號線、2號線、3號線62臺日立扶梯加裝節(jié)能器的節(jié)能改造工作，經(jīng)測試，加裝節(jié)能器后扶梯節(jié)能率達(dá)15％左右，改造后每年可節(jié)省電費(fèi)約16萬元。

?

（8）車站照明采用新型節(jié)能LED光源。LED光源屬于綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。2009年，廣州地鐵結(jié)合車站照明特點(diǎn)和要求，在原2號線車站進(jìn)行了LED光源的初步實(shí)驗(yàn)測試和研究分析。與目前使用的T8熒光燈相比，單套LED燈具每年可節(jié)約372元運(yùn)營成本，多出的初投資費(fèi)用可在2.5年內(nèi)收回。以廣州地鐵1號線一個車站安裝1000套T8熒光燈計算，更換為LED燈具每年可節(jié)約電費(fèi)37.2萬元，全線16個站每年可節(jié)約595萬元。

?

大功率白光LED關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用示范：廣州市地下鐵道總公司與廣州市鴻利光電子有限公司、華南理工大學(xué)合作承擔(dān)了廣州市重大科技專項(xiàng)計劃項(xiàng)目《大功率白光LED關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用示范：廣州地鐵LED綠色節(jié)能示范工程》。該項(xiàng)目以廣州地鐵建設(shè)LED綠色節(jié)能為示范工程，其中包括建設(shè)LED綜合示范區(qū)和大功率LED照明示范區(qū)。2010年8月完成對大學(xué)城北站公共區(qū)照明、導(dǎo)向、廣告燈箱照明進(jìn)行小功率LED綠色照明節(jié)能改造和對官洲站公共區(qū)照明燈具進(jìn)行大功率LED節(jié)能改造，節(jié)能效果達(dá)45%。

?

LED日光燈關(guān)鍵制造技術(shù)研究與應(yīng)用示范工程：廣州市地下鐵道總公司與深圳方大公司合作承擔(dān)了廣州市重大科技專項(xiàng)計劃項(xiàng)目《LED日光燈關(guān)鍵制造技術(shù)研究與應(yīng)用示范工程》，選取原2號線赤崗站和曉港站作為示范點(diǎn)。

?

• 相關(guān)深度報告REPORTS

  

  2023-2028年中國城市軌道交通行業(yè)市場前瞻與未來投資戰(zhàn)略分析報告

  中研普華通過對城市軌道交通行業(yè)長期跟蹤監(jiān)測，分析城市軌道交通行業(yè)需求、供給、經(jīng)營特性、獲取能力、產(chǎn)業(yè)鏈和價值鏈等多方面的內(nèi)容，整合行業(yè)、市場、企業(yè)、用戶等多層面數(shù)據(jù)和信息資源，為客...

  查看詳情

延伸閱讀

推薦閱讀

猜您喜歡