城市軌道交通節能減排分析

• 陳博 2023年7月25日 來源：中研網 1134 73
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軌道交通作為公共交通一年四季都在運營，一般每天運營的時間大概從凌晨5點左右至深夜11點多，在運營期間電力消耗要占90%以上，運營結束后有一些設備維修、調試工作以及部分設備靜態運行，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間5

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一、城市軌道交通能耗特點分析

城市軌道交通是結合土木工程、車輛、信號、通信、供電、環控以及自動控制等各專業的綜合性系統工程，現代化的城市軌道交通更是應用了大量新技術和新設備，在能源消耗方面主要有以下特點。

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軌道交通運用的各類主要設備由電力驅動，僅有少量輔助設備消耗煤氣、燃油等能源，另外在運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營，一般每天運營的時間大概從凌晨5點左右至深夜11點多，在運營期間電力消耗要占90%以上，運營結束后有一些設備維修、調試工作以及部分設備靜態運行，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間越來越長，軌道交通空調工況運營的時間一般要5～6個月左右，這段時間內的電力消耗很大。

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根據歷史數據統計，在運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合的，在線路上運行的列車、在站場配備的各設備系統等也是各有差異，客運量大小也各不相同，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能效果進行比評有一定難度。

二、城市軌道交通節能發展情況

對于城市軌道交通行業乃至所有行業來說，節能減排、綠色低碳已逐漸成為一個戰略性問題，為節能減排作準備的公司將預先控制風險并把握新的業務增長機會。對于城市軌道交通企業而言，應用新技術引領高效節能的低碳發展模式，不僅可以更好地控制成本，而且能帶來新的業務拓展與整合的機會。通過節能減排可以幫助企業實現低成本、高效率的運營，極大提升企業效益和價值，實現企業可持續發展。城市軌道交通的節能減排措施和解決方案的推廣不僅可應用于既有線路的節能改造，服務于新建軌道交通，而且還可以為其他行業提供綠色低碳發展參考，提供低碳替代產品，滿足日益增長的消費需求，為企業帶來新的利潤增長點。此外，實施節能減排能夠低碳發展戰略、充分體現企業的社會責任。由于城市軌道交通運營總里程的不斷增長，其巨大的能源消耗已不容忽視。實踐表明，城市軌道交通在規劃、設計、建設以及運營等各環節均有較大的節能空間。

三、城市軌道交通節能降耗措施

1、管理組織

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軌道交通系統是耗電量巨大、運行成本很高的行業。降低能耗、節約能源是軌道交通管理部門關注的重點。軌道交通開通后一般要運行幾十年至百年，因此細小的節能降耗措施也相當重要。軌道交通企業應從以下幾方面加強管理和推進節能工作持續有效開展。

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（1）建立和完善節能減排管理機構，落實責任制。企業領導高度重視，成立由企業一把手掛帥、相關部門領導及部門經理組成的節能工作委員會，主要負責節能工作的總體組織、領導、統籌和協調工作；審定節能管理（工作）方案和節能技術方案；審查、考核節能工作執行情況，監督各單位的節能管理工作。

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（2）支持新技術開發，加快節能降耗技術創新及應用，科技促節約，創新見效益。企業應重點支持創新節能減耗項目，通過節能降耗新技術、新工藝、新設備、新材料的研發和推廣應用，取得良好的經濟效益和社會效益。

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（3）完善節能減排規章制度，培養節能意識。在貫徹落實節能管理目標的同時，積極完善內部節能管理規范及措施，從制度上保證節能項目順暢、穩定實施，明確節能減排工作的量化指標和責任部門。

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（4）研究及實施能源管理系統。建立有效的能源管理模式，完善節能基礎數據，強化基礎工作，使節能減排工作向規模化、系統化、標準化推進；遵循分期、分批實施的原則，試點站成功應用后再全面推廣。采用能源管理系統對各用電系統及大型設備進行精細化的電能統計及實時監控，對各站點及重點用水系統的用水量進行精細化統計及實時監控。通過精細統計積累基礎數據，為后續節能減排提供依據，同時對用電、用水部門實行指標消耗。能源管理系統可使技術人員準確了解各系統的電耗態勢，方便整體評價和分析各系統的用電情況，方便技術人員提出有針對性的節能改造建議。

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（5）成立節能降耗辦公室，制定行之有效的節能方案，定期召開節能例會，跟蹤落實節能項目執行情況，總體協調部門節能工作，監督節能措施和規章制度落實。

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（6）制定節能減排工作的考核監督與獎勵管理辦法，充分調動員工的積極性。為加強對節能減排工作的指導協調和監督檢查，表彰獎勵節能減排先進單位和個人，制定相應的考核與獎勵辦法。考核與獎勵辦法是發揮水電節能減排管理的必要措施，是企業績效評價的主要內容，應與年度經營目標考核相結合、與部門和單位負責人的獎懲掛鉤。

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2、行車組織

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（1）列車牽引時，牽引系統從接觸網吸收的電能在制動時約有50%反饋電網。若多個列車同時制動卻沒有牽引列車進行電能吸收，電網電壓迅速上升到1.8kV，此時列車不能再進行反饋制動，其制動產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能需要，即在正線上運行的列車盡可能保證制動狀態與牽引狀態列車數量相等，確保制動狀態列車反饋的電能正好被牽引狀態的列車吸收。

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

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（3）根據客流分布及車輛動態調整列車編組，實現車輛高效利用。

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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上減少日常運營成本。

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（5）在保證運營質量（保證全線運營時間不變）的前提下，編制列車時刻表時，應合理分配列車的停站及區間運行時間，可有效節約列車牽引能耗。合理的列車運行圖可使列車節能運行，探索不同時間段采用不同運行圖的運營組織方式，盡最大可能使列車運營處于節能狀態。

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（6）優化運行模式。控制最高運行速度，增加惰行時間。

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（7）優化運營方式。優化列車牽引/制動匹配，減少實際停站時間。

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3、運輸組織

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（1）合理組織與引導客流，最大限度提高客運服務水平，減少設備負荷，減少周轉時間，減少乘客在交通系統內部的碳排放量。

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（2）優化客運設備使用時間、數量（如閘機、自動售票機、自動扶梯），節約能源。

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4、設備運行管理

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環控系統及動力系統用電約占總用電的45%，其中環控系統占25%～35%，是能耗最大、波動最大和調節最靈活的能耗系統，除技術提升外，可在運行管理上進行節能。

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（1）建設智能化的車站設備監控系統，提高環控系統的智能化管理。在運行過程中不斷總結經驗，及時調整設備運行參數，提高車站設備監控系統適應能力，減少不必要的損耗，提高候車環境的舒適度。

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（2）根據車站運行特點，優化環控系統運行模式。利用車站設備監控系統實現不同時段、不同室外環境工況下，采用不同空調模式的運行管理方式。

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（3）提高調度管理人員的專業技能，對環控系統實時跟蹤監控，并從節能角度對設備運行數據進行統計和分析，消除影響環控系統穩定、高效運行的缺陷和故障。

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5、列車維修及培訓管理

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（1）列車維修管理。在正常的有電靜態檢修項目中，列車空調檢修完畢后應及時關閉空調；列車檢修作業完畢后應及時降弓關蓄電池，備用列車要關空調、關燈。應根據列車維修項目制定具體的節電措施，消除不必要的電耗，可從節能角度審核目前檢修規程中動態調試的必要性，能取消的動態調試項目應全部取消。

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（2）列車司機培訓管理。列車司機在車輛段的實際操作培訓需要列車通電，有時需要在試車線上運行。在試車線運行時，列車制動時反饋的電能沒有其他列車吸收，比運營的列車耗電更多。因此，需要提高列車司機的培訓質量和效率，縮短培訓時間，把培訓電耗納入司機培訓成本管理，增強成本意識。

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