淺談節(jié)約型軌道交通建設
1 引言 軌道交通系統(tǒng)中配備了大量的設備系統(tǒng),以滿足運營的“安全、舒適、快捷、準點”要求。這些設備系統(tǒng)有部分是軌道交通系統(tǒng)所必不可少的,如車輛、供電、信號、通信等,還有部分主要是以更好地服務于乘客為目的,如電梯、空調、照明等。在這些設備系統(tǒng)中,一些設施能耗較大。盡量減少這些設備的能耗,在滿足運營需要的基礎上,合理地確定服務水平,將節(jié)能的總要求貫徹在設計建設中,確定與節(jié)能有關的技術原則,對設備系統(tǒng)運營模式提出合理的運營方案,都將對軌道交通運營節(jié)能產生重大的影響。 2 軌道交通的能耗狀況及指標 軌道交通的能耗從大的方面來說一般可分為兩個部分,即運營車輛所消耗的牽引電能,包括列車運營消耗的電能和車輛段列車出/入庫消耗的電能,以及列車試車和試驗所消耗的電能;動力照明設備所消耗的電能,包括為提供良好乘車環(huán)境的設備系統(tǒng)和保證車站安全正常運轉的設備系統(tǒng)、車站的商業(yè)區(qū)動力照明設備,以及運營部門辦公所需要的動力照明設備。根據相關資料統(tǒng)計,城市軌道交通系統(tǒng)每噸公里的平均耗電量在0.08~0.05kWh,其中牽引電能消耗一般僅僅占總能耗的20%左右,80%以上是其他動力照明設備所消耗的電能[1]。 3 軌道交通的節(jié)能措施 3.1 土建工程節(jié)能措施 3.11 盡量采用地上線路敷設方式 根據國內外地鐵運營的有關資料,列車在地面或高架線路行駛時,可較地下線路節(jié)省牽引用電8%~12%;此外,采用地面或高架線還可減少通風設備、排水設備和隧道內照明設備的用電,對減少能源的消耗具有一定的作用。 3.12 線路縱斷面優(yōu)化 地鐵線路理想的縱斷面是將車站設在縱斷面的凸形坡段上,使列車進站時上坡,將動能轉化為勢能,列車出站時下坡,再將勢能轉化為動能,達到節(jié)能的目的。故在進行工程線路縱斷面設計中,根據沿線地形、地質及施工方法等因素,盡量將地下或地面車站布置在縱斷面的凸形部位上,并設置合理的進出站坡度,以節(jié)省電能消耗。 3.13 確定合理的站間距 列車的牽引耗電在啟動和制動時消耗較大。站間距過小,列車啟動制動頻繁,能耗量較大;站間距過大,列車給電時間長,同樣不利于節(jié)電。一般情況下,站間距為一公里左右比較經濟。 3.2 機電設備節(jié)能措施 3.2.1 選用系統(tǒng)節(jié)能效果好的車輛 軌道交通車輛采用的電動車組自重越大,電消耗也越大。合理布置車下設備,減輕車輛自重是減少牽引耗電的有效措施。采用VVVF變頻變壓控制方式、采用再生制動和電阻制動的混合方式,可以使列車在啟動和制動時均比傳統(tǒng)控制方式節(jié)能。 3.2.2 列車運行方式的節(jié)能 列車運行采用由微機控制自動駕駛的ATO曲線,根據線路的坡度、彎道及列車載重等情況,自動調整行車速度,控制惰行點,使列車運行速度保持在******狀態(tài),以減少能耗。 3.2.3 供電系統(tǒng)節(jié)能 實現牽引網的雙邊供電,以減少牽引網的電能損耗。盡量采用鋼鋁復合型接觸軌、節(jié)能型照明燈等節(jié)能型材料、設備。在車站降壓變電所和環(huán)控電控室里裝設功率因數自動補償電容器組,對單臺電動機功率大、功率因數低的負荷就地裝設補償電容器。合理選用低損耗變壓器,降低變壓器鐵損。 3.2.4 通風空調系統(tǒng)的節(jié)能 地下車站采用屏蔽門系統(tǒng),可以顯著減少能源消耗。根據目前地鐵工程運營的統(tǒng)計結果,采用屏蔽門系統(tǒng)比開閉式系統(tǒng)的通風空調節(jié)能30%以上[2]。 通風空調水系統(tǒng)、風系統(tǒng)采用變頻調節(jié),可以減少整個環(huán)控系統(tǒng)的電耗,具有很明顯的節(jié)能效果。 通風空調系統(tǒng)實施設備監(jiān)控,自動檢測與地鐵環(huán)境相關的環(huán)境參數、空調系統(tǒng)的設備參數。并進行相關計算,使地下環(huán)境空間的空氣參數保持理想狀態(tài),達到節(jié)能的要求。 高架車站盡量縮小車站規(guī)模,采用開敞式設計,設置站臺安全門,利用自然通風,可節(jié)省空調系統(tǒng),達到節(jié)能的目的。 3.3 其他節(jié)能措施 站廳、站臺照明設施采用多路交叉供電。非運營高峰時段可以關閉一部分照明燈具[3],在樓梯、扶梯、自動售檢票出(入)閘機、屏蔽門邊緣處的照明設置事故照明燈或節(jié)電照明燈。自動扶梯實行變頻調速節(jié)能。 車輛沖洗和檢修廢水經處理、消毒后再回用于洗車或沖洗零部件,既節(jié)約用水,又保護環(huán)境。 |