城市軌道交通節(jié)能減排分析

• 陳博 2023年7月25日 來源：中研網(wǎng) 1134 73
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軌道交通作為公共交通一年四季都在運(yùn)營，一般每天運(yùn)營的時(shí)間大概從凌晨5點(diǎn)左右至深夜11點(diǎn)多，在運(yùn)營期間電力消耗要占90%以上，運(yùn)營結(jié)束后有一些設(shè)備維修、調(diào)試工作以及部分設(shè)備靜態(tài)運(yùn)行，也會有一定電力消耗。此外，隨著全球氣候變暖，上海等一些南方城市夏季高溫時(shí)間5

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(bào)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(bào)告》。

一、城市軌道交通能耗特點(diǎn)分析

城市軌道交通是結(jié)合土木工程、車輛、信號、通信、供電、環(huán)控以及自動控制等各專業(yè)的綜合性系統(tǒng)工程，現(xiàn)代化的城市軌道交通更是應(yīng)用了大量新技術(shù)和新設(shè)備，在能源消耗方面主要有以下特點(diǎn)。

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軌道交通運(yùn)用的各類主要設(shè)備由電力驅(qū)動，僅有少量輔助設(shè)備消耗煤氣、燃油等能源，另外在運(yùn)營過程中也消耗少量的水資源。因此，軌道交通的主要能源是電力，這也是節(jié)能的主要控制對象。

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（1）能耗峰谷明顯

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軌道交通作為公共交通一年四季都在運(yùn)營，一般每天運(yùn)營的時(shí)間大概從凌晨5點(diǎn)左右至深夜11點(diǎn)多，在運(yùn)營期間電力消耗要占90%以上，運(yùn)營結(jié)束后有一些設(shè)備維修、調(diào)試工作以及部分設(shè)備靜態(tài)運(yùn)行，也會有一定電力消耗。

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此外，隨著全球氣候變暖，上海等一些南方城市夏季高溫時(shí)間越來越長，軌道交通空調(diào)工況運(yùn)營的時(shí)間一般要5～6個月左右，這段時(shí)間內(nèi)的電力消耗很大。

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根據(jù)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在運(yùn)營條件比較成熟的軌道交通線路上通常情況下用于列車牽引的電力消耗比重超過50%，其它各類動力照明等電力消耗不到總量的一半。

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（2）各種線路能耗可比性不足

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由于軌道交通線路和車站有地下、高架、地面、溝塹等多種多樣形式，一條線可能也是多種形式相結(jié)合的，在線路上運(yùn)行的列車、在站場配備的各設(shè)備系統(tǒng)等也是各有差異，客運(yùn)量大小也各不相同，即使在同一個城市里也幾乎不可能建成各種條件基本相同的2條線路。因此，對不同線路之間的能源消耗和節(jié)能效果進(jìn)行比評有一定難度。

二、城市軌道交通節(jié)能發(fā)展情況

對于城市軌道交通行業(yè)乃至所有行業(yè)來說，節(jié)能減排、綠色低碳已逐漸成為一個戰(zhàn)略性問題，為節(jié)能減排作準(zhǔn)備的公司將預(yù)先控制風(fēng)險(xiǎn)并把握新的業(yè)務(wù)增長機(jī)會。對于城市軌道交通企業(yè)而言，應(yīng)用新技術(shù)引領(lǐng)高效節(jié)能的低碳發(fā)展模式，不僅可以更好地控制成本，而且能帶來新的業(yè)務(wù)拓展與整合的機(jī)會。通過節(jié)能減排可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)低成本、高效率的運(yùn)營，極大提升企業(yè)效益和價(jià)值，實(shí)現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。城市軌道交通的節(jié)能減排措施和解決方案的推廣不僅可應(yīng)用于既有線路的節(jié)能改造，服務(wù)于新建軌道交通，而且還可以為其他行業(yè)提供綠色低碳發(fā)展參考，提供低碳替代產(chǎn)品，滿足日益增長的消費(fèi)需求，為企業(yè)帶來新的利潤增長點(diǎn)。此外，實(shí)施節(jié)能減排能夠低碳發(fā)展戰(zhàn)略、充分體現(xiàn)企業(yè)的社會責(zé)任。由于城市軌道交通運(yùn)營總里程的不斷增長，其巨大的能源消耗已不容忽視。實(shí)踐表明，城市軌道交通在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)以及運(yùn)營等各環(huán)節(jié)均有較大的節(jié)能空間。

三、城市軌道交通節(jié)能降耗措施

1、管理組織

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軌道交通系統(tǒng)是耗電量巨大、運(yùn)行成本很高的行業(yè)。降低能耗、節(jié)約能源是軌道交通管理部門關(guān)注的重點(diǎn)。軌道交通開通后一般要運(yùn)行幾十年至百年，因此細(xì)小的節(jié)能降耗措施也相當(dāng)重要。軌道交通企業(yè)應(yīng)從以下幾方面加強(qiáng)管理和推進(jìn)節(jié)能工作持續(xù)有效開展。

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（1）建立和完善節(jié)能減排管理機(jī)構(gòu)，落實(shí)責(zé)任制。企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)高度重視，成立由企業(yè)一把手掛帥、相關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)及部門經(jīng)理組成的節(jié)能工作委員會，主要負(fù)責(zé)節(jié)能工作的總體組織、領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)工作；審定節(jié)能管理（工作）方案和節(jié)能技術(shù)方案；審查、考核節(jié)能工作執(zhí)行情況，監(jiān)督各單位的節(jié)能管理工作。

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（2）支持新技術(shù)開發(fā)，加快節(jié)能降耗技術(shù)創(chuàng)新及應(yīng)用，科技促節(jié)約，創(chuàng)新見效益。企業(yè)應(yīng)重點(diǎn)支持創(chuàng)新節(jié)能減耗項(xiàng)目，通過節(jié)能降耗新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料的研發(fā)和推廣應(yīng)用，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

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（3）完善節(jié)能減排規(guī)章制度，培養(yǎng)節(jié)能意識。在貫徹落實(shí)節(jié)能管理目標(biāo)的同時(shí)，積極完善內(nèi)部節(jié)能管理規(guī)范及措施，從制度上保證節(jié)能項(xiàng)目順暢、穩(wěn)定實(shí)施，明確節(jié)能減排工作的量化指標(biāo)和責(zé)任部門。

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（4）研究及實(shí)施能源管理系統(tǒng)。建立有效的能源管理模式，完善節(jié)能基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，強(qiáng)化基礎(chǔ)工作，使節(jié)能減排工作向規(guī)?；?、系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化推進(jìn)；遵循分期、分批實(shí)施的原則，試點(diǎn)站成功應(yīng)用后再全面推廣。采用能源管理系統(tǒng)對各用電系統(tǒng)及大型設(shè)備進(jìn)行精細(xì)化的電能統(tǒng)計(jì)及實(shí)時(shí)監(jiān)控，對各站點(diǎn)及重點(diǎn)用水系統(tǒng)的用水量進(jìn)行精細(xì)化統(tǒng)計(jì)及實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過精細(xì)統(tǒng)計(jì)積累基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為后續(xù)節(jié)能減排提供依據(jù)，同時(shí)對用電、用水部門實(shí)行指標(biāo)消耗。能源管理系統(tǒng)可使技術(shù)人員準(zhǔn)確了解各系統(tǒng)的電耗態(tài)勢，方便整體評價(jià)和分析各系統(tǒng)的用電情況，方便技術(shù)人員提出有針對性的節(jié)能改造建議。

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（5）成立節(jié)能降耗辦公室，制定行之有效的節(jié)能方案，定期召開節(jié)能例會，跟蹤落實(shí)節(jié)能項(xiàng)目執(zhí)行情況，總體協(xié)調(diào)部門節(jié)能工作，監(jiān)督節(jié)能措施和規(guī)章制度落實(shí)。

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（6）制定節(jié)能減排工作的考核監(jiān)督與獎勵管理辦法，充分調(diào)動員工的積極性。為加強(qiáng)對節(jié)能減排工作的指導(dǎo)協(xié)調(diào)和監(jiān)督檢查，表彰獎勵節(jié)能減排先進(jìn)單位和個人，制定相應(yīng)的考核與獎勵辦法?？己伺c獎勵辦法是發(fā)揮水電節(jié)能減排管理的必要措施，是企業(yè)績效評價(jià)的主要內(nèi)容，應(yīng)與年度經(jīng)營目標(biāo)考核相結(jié)合、與部門和單位負(fù)責(zé)人的獎懲掛鉤。

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2、行車組織

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（1）列車牽引時(shí)，牽引系統(tǒng)從接觸網(wǎng)吸收的電能在制動時(shí)約有50%反饋電網(wǎng)。若多個列車同時(shí)制動卻沒有牽引列車進(jìn)行電能吸收，電網(wǎng)電壓迅速上升到1.8kV，此時(shí)列車不能再進(jìn)行反饋制動，其制動產(chǎn)生的電能消耗在制動電阻上。因此，在確保正常行車組織的前提下盡可能考慮節(jié)能需要，即在正線上運(yùn)行的列車盡可能保證制動狀態(tài)與牽引狀態(tài)列車數(shù)量相等，確保制動狀態(tài)列車反饋的電能正好被牽引狀態(tài)的列車吸收。

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（2）確定全線總體運(yùn)營規(guī)模、合理確定列車編組、合理設(shè)置運(yùn)營交路、合理安排列車運(yùn)營對數(shù)等措施有效降低車公里能耗。

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（3）根據(jù)客流分布及車輛動態(tài)調(diào)整列車編組，實(shí)現(xiàn)車輛高效利用。

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（4）在具備折返能力的車站間開行小交路列車，在滿足客流要求的基礎(chǔ)上減少日常運(yùn)營成本。

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（5）在保證運(yùn)營質(zhì)量（保證全線運(yùn)營時(shí)間不變）的前提下，編制列車時(shí)刻表時(shí)，應(yīng)合理分配列車的停站及區(qū)間運(yùn)行時(shí)間，可有效節(jié)約列車牽引能耗。合理的列車運(yùn)行圖可使列車節(jié)能運(yùn)行，探索不同時(shí)間段采用不同運(yùn)行圖的運(yùn)營組織方式，盡最大可能使列車運(yùn)營處于節(jié)能狀態(tài)。

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（6）優(yōu)化運(yùn)行模式。控制最高運(yùn)行速度，增加惰行時(shí)間。

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（7）優(yōu)化運(yùn)營方式。優(yōu)化列車牽引/制動匹配，減少實(shí)際停站時(shí)間。

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3、運(yùn)輸組織

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（1）合理組織與引導(dǎo)客流，最大限度提高客運(yùn)服務(wù)水平，減少設(shè)備負(fù)荷，減少周轉(zhuǎn)時(shí)間，減少乘客在交通系統(tǒng)內(nèi)部的碳排放量。

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（2）優(yōu)化客運(yùn)設(shè)備使用時(shí)間、數(shù)量（如閘機(jī)、自動售票機(jī)、自動扶梯），節(jié)約能源。

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4、設(shè)備運(yùn)行管理

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環(huán)控系統(tǒng)及動力系統(tǒng)用電約占總用電的45%，其中環(huán)控系統(tǒng)占25%～35%，是能耗最大、波動最大和調(diào)節(jié)最靈活的能耗系統(tǒng)，除技術(shù)提升外，可在運(yùn)行管理上進(jìn)行節(jié)能。

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（1）建設(shè)智能化的車站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，提高環(huán)控系統(tǒng)的智能化管理。在運(yùn)行過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，提高車站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)適應(yīng)能力，減少不必要的損耗，提高候車環(huán)境的舒適度。

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（2）根據(jù)車站運(yùn)行特點(diǎn)，優(yōu)化環(huán)控系統(tǒng)運(yùn)行模式。利用車站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不同時(shí)段、不同室外環(huán)境工況下，采用不同空調(diào)模式的運(yùn)行管理方式。

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（3）提高調(diào)度管理人員的專業(yè)技能，對環(huán)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)控，并從節(jié)能角度對設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，消除影響環(huán)控系統(tǒng)穩(wěn)定、高效運(yùn)行的缺陷和故障。

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5、列車維修及培訓(xùn)管理

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（1）列車維修管理。在正常的有電靜態(tài)檢修項(xiàng)目中，列車空調(diào)檢修完畢后應(yīng)及時(shí)關(guān)閉空調(diào)；列車檢修作業(yè)完畢后應(yīng)及時(shí)降弓關(guān)蓄電池，備用列車要關(guān)空調(diào)、關(guān)燈。應(yīng)根據(jù)列車維修項(xiàng)目制定具體的節(jié)電措施，消除不必要的電耗，可從節(jié)能角度審核目前檢修規(guī)程中動態(tài)調(diào)試的必要性，能取消的動態(tài)調(diào)試項(xiàng)目應(yīng)全部取消。

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（2）列車司機(jī)培訓(xùn)管理。列車司機(jī)在車輛段的實(shí)際操作培訓(xùn)需要列車通電，有時(shí)需要在試車線上運(yùn)行。在試車線運(yùn)行時(shí)，列車制動時(shí)反饋的電能沒有其他列車吸收，比運(yùn)營的列車耗電更多。因此，需要提高列車司機(jī)的培訓(xùn)質(zhì)量和效率，縮短培訓(xùn)時(shí)間，把培訓(xùn)電耗納入司機(jī)培訓(xùn)成本管理，增強(qiáng)成本意識。

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