城市軌道交通是大容量的公共交通基礎(chǔ)設(shè)施,是引導(dǎo)及承載城市居民低碳出行的骨干交通方式蜓竹。在碳達(dá)峰箕母、碳中和上升為國(guó)家戰(zhàn)略的背景下,為響應(yīng)國(guó)家的號(hào)召俱济,文章面向城市軌道交通綠色發(fā)展領(lǐng)域嘶是,在對(duì)綠色低碳技術(shù)按照其在全生命周期各階段的應(yīng)用進(jìn)行分類(lèi)闡述的基礎(chǔ)上,從“綠色建設(shè)蛛碌、綠色行車(chē)聂喇、綠色運(yùn)營(yíng)、綠色管養(yǎng)左医、綠色評(píng)價(jià)”五大場(chǎng)景出發(fā)授帕,構(gòu)建城市軌道交通綠色低碳技術(shù)體系同木,并為實(shí)現(xiàn)該體系提出4點(diǎn)展望男鳞,以期為促進(jìn)城市軌道交通綠色、低碳膏逮、可持續(xù)發(fā)展提供參考和借鑒拣壮。
城軌綠色低碳技術(shù)的
分類(lèi)與應(yīng)用
交通運(yùn)輸行業(yè)處于能源消費(fèi)的末端,降低交通領(lǐng)域碳排放不僅在于本領(lǐng)域自身琢刮,而且涉及交通運(yùn)輸行業(yè)的全產(chǎn)業(yè)鏈條呈缴。在城軌領(lǐng)域,可將現(xiàn)有綠色低碳技術(shù)按照規(guī)劃設(shè)計(jì)耍烙、施工建造酌峻、裝備制造、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等全生命周期各個(gè)階段進(jìn)行劃分扼希。
1.1規(guī)劃設(shè)計(jì)階段
我國(guó)幅員遼闊坊阎,城軌規(guī)劃建設(shè)及開(kāi)通城市氣候區(qū)覆蓋廣,各城市交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)工殖、氣候特點(diǎn)不盡相同惶政。針對(duì)城市及線路特點(diǎn),提出合理的節(jié)能設(shè)計(jì)方案矮男,可為后期運(yùn)營(yíng)節(jié)約大量能源移必。城軌節(jié)能設(shè)計(jì)包括以下方面。
(1)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)毡鉴。合理規(guī)劃和控制車(chē)站及附屬建筑規(guī)模崔泵,控制城軌建筑能耗總量;采取適宜的建筑形式和系統(tǒng)設(shè)計(jì)猪瞬,優(yōu)化地下車(chē)站站臺(tái)憎瘸、出入口倒脓、隧道、風(fēng)井等設(shè)計(jì)方案含思,通過(guò)調(diào)整出入口風(fēng)壓崎弃、提高采光系數(shù)等降低車(chē)站機(jī)電系統(tǒng)負(fù)荷。
(2)線路節(jié)能設(shè)計(jì)含潘。路網(wǎng)規(guī)劃超前于城市發(fā)展饲做,應(yīng)充分考慮資源投入、環(huán)境承載力等因素遏弱,建立高效換乘系統(tǒng)盆均,提升城軌可持續(xù)發(fā)展能力,引導(dǎo)城市向多中心發(fā)展轉(zhuǎn)型差齐;設(shè)計(jì)線路節(jié)能坡依堆,通過(guò)設(shè)置合理的進(jìn)出站坡度、泵站位置气弥,減少列車(chē)牽引用電等能源消耗驮荚;在城市非中心區(qū)域優(yōu)先設(shè)計(jì)高架或地面車(chē)站给措,控制車(chē)站能耗總量兆送;設(shè)計(jì)正線停車(chē)炮罩、存車(chē)線停車(chē)等方案棺距,降低列車(chē)空駛能耗。
(3)設(shè)備設(shè)施節(jié)能設(shè)計(jì)圃匙。傳統(tǒng)供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)下榴蜻,采用電阻吸收列車(chē)再生制動(dòng)能量不僅造成能源浪費(fèi),還可能導(dǎo)致隧道溫升等問(wèn)題炎蹬。目前瞎喉,行業(yè)普遍采用的成熟方案是:利用中壓能饋系統(tǒng),降低供電系統(tǒng)電能損耗故觅;通過(guò)優(yōu)化列車(chē)再生制動(dòng)能量回饋吸收方案厂庇,如增設(shè)超級(jí)電容儲(chǔ)能输吏、飛輪儲(chǔ)能权旷、雙向變流等裝置,提升能源利用率贯溅。
1.2施工建造階段
城軌施工建造階段的能耗主要產(chǎn)生于建設(shè)需求所導(dǎo)致的原材料開(kāi)采拄氯、建材生產(chǎn)、運(yùn)輸及現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)節(jié)它浅。為實(shí)現(xiàn)上述各環(huán)節(jié)的綠色低碳译柏,可采用以下技術(shù)镣煮。
(1)優(yōu)先選用高強(qiáng)度、高性能鄙麦、耐久性強(qiáng)典唇、耐腐蝕、抗老化材料胯府,延長(zhǎng)車(chē)站等建筑的使用壽命贾焊,降低部件更換頻次,從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度降低原材料生產(chǎn)運(yùn)輸安裝消耗痪猛,實(shí)現(xiàn)源頭減碳占赤。
(2)加強(qiáng)裝配式建造技術(shù)的研究與應(yīng)用推廣;實(shí)現(xiàn)施工臨時(shí)設(shè)施與永久性設(shè)施的結(jié)合利用算换;選用高效的安裝工法與安裝工序嫩玻,減少現(xiàn)場(chǎng)支模和腳手架搭建。
(3)采用工程總承包客惨、全過(guò)程咨詢(xún)等組織管理方式尘腕,促進(jìn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)嘶遏、施工深度協(xié)同铁魁,整體提升建造管理集約化水平。
1.3裝備制造階段
城軌裝備是城軌運(yùn)輸?shù)闹饕d體宰爆,也是其能源消耗的重要因素。加強(qiáng)新一代綠色智能技術(shù)裝備的研發(fā)丝仿、制造和應(yīng)用蟆豫,提高城軌裝備的能源利用效率,是實(shí)現(xiàn)城軌綠色化懒闷、低碳化發(fā)展的必由之路十减。城軌裝備低碳技術(shù)主要包括以下方面。
1.3.1柔性供電技術(shù)
除選用能耗相對(duì)較低的電壓制式愤估、高效低耗的電氣設(shè)備外帮辟,以中壓能饋裝置為代表的“能饋型再生能利用技術(shù)”和以鋰離子電池為代表的“儲(chǔ)能型再生能利用技術(shù)”得到了廣泛應(yīng)用,兩者均能達(dá)到較好的節(jié)能效果玩焰,但也存在影響安全和效率等問(wèn)題由驹。在此背景下,基于新型再生能利用產(chǎn)品的柔性供電技術(shù)為供電專(zhuān)業(yè)裝備制造節(jié)能發(fā)展提供了以下新思路昔园。
(1)雙向變流技術(shù)蔓榄。該技術(shù)可在實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)中壓能饋裝置功能的基礎(chǔ)上,有效改善電能質(zhì)量默刚,增強(qiáng)系統(tǒng)可控性甥郑,達(dá)到更好的節(jié)能效果逃魄,目前已在寧波地鐵5號(hào)線、紹興地鐵1號(hào)線澜搅、呼和浩特地鐵1號(hào)線等線路實(shí)現(xiàn)應(yīng)用窄兜。
(2)新型電力儲(chǔ)能裝置。諸如化學(xué)儲(chǔ)能(蓄電池)屋犯、機(jī)械儲(chǔ)能(飛輪儲(chǔ)能)丑钱、電磁儲(chǔ)能(超級(jí)電容)等新型電力儲(chǔ)能技術(shù)在行業(yè)內(nèi)均有應(yīng)用案例,但在平衡容量嘁汞、功率呕漾、效率、使用壽命及成本等因素與城軌建設(shè)凰侈、運(yùn)營(yíng)實(shí)際需求方面仍存在優(yōu)化空間锋力。
1.3.2車(chē)輛節(jié)能技術(shù)
城軌車(chē)輛主要通過(guò)永磁牽引、輕量化等技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化郎丰。其中吩饶,永磁同步電機(jī)具有高效率、高功率密度洛惹、強(qiáng)過(guò)載能力等優(yōu)點(diǎn)唯乃。與傳統(tǒng)異步牽引系統(tǒng)相比,使用永磁牽引系統(tǒng)的列車(chē)每公里節(jié)能率可達(dá)約32%奋构。
1.3.3新型動(dòng)力電源技術(shù)
在動(dòng)力電源方面包含以下新型技術(shù)壳影。
(1)通過(guò)技術(shù)迭代升級(jí),從提升能量轉(zhuǎn)換效率弥臼、降低設(shè)備能量損耗的角度實(shí)現(xiàn)節(jié)能宴咧。例如,武漢地鐵實(shí)施車(chē)輛和車(chē)站照明系統(tǒng)改造径缅,采用LED照明光源掺栅,年均節(jié)省電量超過(guò)80萬(wàn) kWh;深圳地鐵9號(hào)線應(yīng)用光導(dǎo)照明系統(tǒng)纳猪,日均節(jié)省電能預(yù)計(jì)可達(dá)200kWh氧卧;洛陽(yáng)地鐵1號(hào)線車(chē)站采用磁懸浮直膨式空調(diào)機(jī)組,相較于傳統(tǒng)車(chē)站氏堤,單站每年可節(jié)約電量35萬(wàn)kWh以上沙绝。
(2)補(bǔ)強(qiáng)用能感知能力,通過(guò)施加智能控制策略實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備設(shè)施控制策略的優(yōu)化丽猬。例如宿饱,寧波地鐵“基于云平臺(tái)的智能能源系統(tǒng)節(jié)能示范工程”應(yīng)用智能變頻控制的高效節(jié)能通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、直流集中供電智能照明系統(tǒng)等節(jié)能技術(shù),目前高效節(jié)能通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)已進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行階段丐吹,經(jīng)試驗(yàn)證明其綜合節(jié)能率可達(dá)30%惊申;上海地鐵4號(hào)線應(yīng)用客室照明光敏控制節(jié)能改造方案,實(shí)際節(jié)能率約30%性聚。
1.4運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段
高效的運(yùn)營(yíng)管理與養(yǎng)護(hù)維修是推動(dòng)城軌綠色低碳發(fā)展的重要途徑之一商麻。在運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段可通過(guò)以下方式提高城軌能源利用效率,實(shí)現(xiàn)綠色低碳目標(biāo)饶粪。
(1)以智慧城軌關(guān)鍵技術(shù)為依托苗隔,實(shí)施網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)管理機(jī)制,實(shí)現(xiàn)運(yùn)能和運(yùn)量的精準(zhǔn)匹配镰鹤,形成節(jié)能高效的運(yùn)營(yíng)組織模式溺六,提升出行效率及能源利用效率。
(2)通過(guò)優(yōu)化單列車(chē)節(jié)能駕駛策略达华、優(yōu)化列車(chē)運(yùn)行圖伪给、實(shí)施多車(chē)協(xié)同節(jié)能運(yùn)行控制等,提高列車(chē)再生制動(dòng)能量利用效率晒淮,達(dá)到減小牽引能耗的效果盲如。目前,北京地鐵亦莊線敲霍、昌平線和深圳地鐵7號(hào)線等國(guó)內(nèi)多條線路均進(jìn)行了單列車(chē)節(jié)能優(yōu)化控制試驗(yàn)俊马,但尚無(wú)成熟的工程應(yīng)用案例;列車(chē)運(yùn)行圖優(yōu)化肩杈、多車(chē)協(xié)同節(jié)能運(yùn)行控制等技術(shù)仍處于理論研究階段柴我。
(3)引入綠色清潔能源。根據(jù)城軌占地與用能特點(diǎn)锋恬,分布式光伏發(fā)電技術(shù)已在城軌領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用屯换,地源/空氣源熱泵、氫能源等技術(shù)也具有較好發(fā)展?jié)摿Α?/p>
城軌綠色低碳技術(shù)體系
目前与学,我國(guó)城軌仍采用粗放型快速發(fā)展模式,為實(shí)現(xiàn)其綠色嘉抓、低碳索守、高質(zhì)量發(fā)展,亟需做出轉(zhuǎn)型抑片。本文面向建設(shè)卵佛、行車(chē)、運(yùn)營(yíng)议乐、管養(yǎng)4個(gè)場(chǎng)景提出節(jié)能低碳解決方案及評(píng)價(jià)方法奥憎,為構(gòu)建城軌綠色低碳技術(shù)體系提供思路(圖1)。
2.1綠色建設(shè)
在雙碳背景下忙坡,“智能制造”“綠色建造”成為建造領(lǐng)域發(fā)展主題眉藤。未來(lái)燥纹,城軌將統(tǒng)籌考慮質(zhì)量、安全琴邻、效率捍椎、節(jié)能、環(huán)保等要素赂燎,在設(shè)計(jì)飞熙、施工、交付全過(guò)程各階段一體化協(xié)同落實(shí)綠色低碳技術(shù)向膏。
(1)貫徹綠色豪纸、可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)理念,以最終節(jié)能效果為準(zhǔn)則逞迟,制定場(chǎng)段岩喷、車(chē)站、線路戳鹅、供電等全面節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)方案均驶,以驅(qū)動(dòng)后序施工工法、設(shè)備選型枫虏、測(cè)試驗(yàn)收等達(dá)到預(yù)期節(jié)能效果妇穴。
(2)結(jié)合實(shí)際需求,運(yùn)用建筑信息模型(BIM)等技術(shù)隶债,推廣裝配式建造技術(shù)腾它,采用高強(qiáng)低耗建筑材料,整體提升建造信息化死讹、建材低碳化水平瞒滴。
(3)實(shí)現(xiàn)建設(shè)機(jī)械電動(dòng)化、清潔化赞警,鼓勵(lì)采用電網(wǎng)取電妓忍、插電混合動(dòng)力、動(dòng)力電池愧旦、燃料電池等電動(dòng)工程機(jī)械裝備世剖,以“電”代“油”實(shí)現(xiàn)降噪、無(wú)尾氣锥桐、智能化效果菲贝。
(4)建立涵蓋設(shè)計(jì)、生產(chǎn)鳄砸、施工等各階段的協(xié)同設(shè)計(jì)機(jī)制威跟,前置謀劃生產(chǎn)、施工各方的用能過(guò)程管理,提高工程綠色建造水平往茄。
2.2綠色行車(chē)
為降低城軌車(chē)輛運(yùn)行能耗枯邓、提高其能源利用效率,應(yīng)從打造基于多元化清潔能源的綠色節(jié)能供電系統(tǒng)朴魁、研發(fā)集成多種低碳技術(shù)的綠色簡(jiǎn)統(tǒng)化車(chē)輛酣夫、實(shí)施綠色低碳的列車(chē)運(yùn)行控制3方面著眼,協(xié)同實(shí)現(xiàn)城軌的綠色行車(chē)牙娇。
(1)打造基于多元化清潔能源的綠色節(jié)能供電系統(tǒng)若又。一方面,搭建基于雙向變流技術(shù)粱快、新型儲(chǔ)能技術(shù)的柔性直流牽引供電系統(tǒng)秩彤,在改善電能質(zhì)量的同時(shí),將再生制動(dòng)電能回饋至電網(wǎng)事哭,實(shí)現(xiàn)“節(jié)流”漫雷;另一方面,將分布式光伏發(fā)電等新能源技術(shù)與城軌供電系統(tǒng)相結(jié)合鳍咱,降低城軌供電系統(tǒng)對(duì)于城市電網(wǎng)的供電需求降盹,提升綠電比例,做到“開(kāi)源”谤辜。
(2)研發(fā)集成多種低碳技術(shù)的綠色簡(jiǎn)統(tǒng)化車(chē)輛蓄坏。在城軌車(chē)輛中引入新型儲(chǔ)能車(chē)載動(dòng)力裝置、永磁同步電機(jī)丑念、高頻輔助變流器涡戳、節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)、智能照明裝置等高效節(jié)能技術(shù)裝備脯倚,并采用鋁合金渔彰、碳纖維等輕量化材料,實(shí)施輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鸯流,以提升整車(chē)的節(jié)能水平胯挚。
(3)實(shí)現(xiàn)綠色低碳的列車(chē)運(yùn)行控制。采用高效的運(yùn)營(yíng)組織模式址靶,精準(zhǔn)匹配運(yùn)能與運(yùn)量曼砾,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng);采取多車(chē)協(xié)同節(jié)能運(yùn)行控制策略懊据,與柔性直流供電系統(tǒng)相結(jié)合,在保證電能質(zhì)量的基礎(chǔ)上提升列車(chē)再生制動(dòng)能量利用率跑科;充分應(yīng)用線路節(jié)能坡設(shè)計(jì)方案接纽,推廣靈活編組、正線停車(chē)等提高運(yùn)輸效能的新模式。
2.3綠色運(yùn)營(yíng)
在綠色運(yùn)營(yíng)方面阶铝,應(yīng)打造“光伏+儲(chǔ)能/蓄電池+直流配電+智能充電樁”的柔性用電車(chē)站建筑熏盲。柔性直流輸電技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的靈活調(diào)節(jié),使輸電線路的輸送能力提高惊也、故障影響降低券雕,提升電力系統(tǒng)的靈活性和穩(wěn)定性,近年來(lái)已成為能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)统台。例如雕擂,天津軌道交通集團(tuán)有限公司“基于綠智融合技術(shù)的城市軌道交通光-儲(chǔ)-直-柔示范工程”,規(guī)劃了光伏發(fā)電系統(tǒng)贱勃、儲(chǔ)能系統(tǒng)井赌、直流配電系統(tǒng)與雙向變流技術(shù)相融合的城軌綠色低碳系統(tǒng)解決方案,其具體舉措如下贵扰。
(1)采用建筑光伏一體化技術(shù)仇穗,充分利用城軌車(chē)站及附屬建筑屋頂和垂直外表面、人行天橋戚绕、疏散平臺(tái)纹坐、沿線邊坡等可用場(chǎng)地發(fā)展光伏發(fā)電,并將光伏發(fā)電產(chǎn)生的電能優(yōu)先用于滿(mǎn)足車(chē)站建筑自身的用電需求舞丛。
(2)車(chē)站建筑采用直流母線供電耘子,通過(guò)DC/DC轉(zhuǎn)換與智能調(diào)控裝置調(diào)節(jié)用電功率,實(shí)現(xiàn)“柔性用電”瓷马。
(3)設(shè)置儲(chǔ)能或蓄電池裝置拴还,調(diào)節(jié)峰谷電能,實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電與城市電網(wǎng)的匹配裂怕,增強(qiáng)用電可靠性症影。
(4)推進(jìn)智能充電樁與車(chē)站建筑內(nèi)部配電系統(tǒng)的一體化,實(shí)現(xiàn)城軌向城市電網(wǎng)供電椒缀,有助于解決城市客運(yùn)“最后一公里”問(wèn)題垦亲。
(5)采用直流式、智能化的照明脑播、電扶梯常迹、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng),試點(diǎn)節(jié)能列車(chē)運(yùn)行控制模式冗级,在實(shí)現(xiàn)電能消耗最小化的同時(shí)奖卒,確保乘客舒適性,吸引公眾選擇城軌出行咸耍。
2.4綠色管養(yǎng)
在城軌設(shè)施設(shè)備養(yǎng)護(hù)維修及能源管理方面淘巩,應(yīng)推廣故障預(yù)測(cè)與健康管理技術(shù)(PHM)服英,建立能耗管理工作機(jī)制,研發(fā)城軌能源管理平臺(tái)遇穷,對(duì)城軌設(shè)施設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)探橱、能耗狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、動(dòng)態(tài)管理绘证,以實(shí)現(xiàn)其綠色管養(yǎng)隧膏。
(1)以城軌設(shè)備設(shè)施養(yǎng)護(hù)維修為基礎(chǔ),基于全域設(shè)備設(shè)施PHM技術(shù)嚷那,建立能耗管理工作機(jī)制胞枕,實(shí)現(xiàn)對(duì)城軌建筑物、關(guān)鍵系統(tǒng)车酣、設(shè)備設(shè)施等的壽命監(jiān)測(cè)曲稼、故障診斷與狀態(tài)評(píng)估,形成設(shè)備設(shè)施能耗臺(tái)賬湖员,規(guī)避能耗統(tǒng)計(jì)邊界不清贫悄、跨部門(mén)數(shù)據(jù)收集困難等問(wèn)題。
(2)研發(fā)城市軌道交通能源管理平臺(tái)娘摔。在實(shí)現(xiàn)能源管理基礎(chǔ)功能的同時(shí)窄坦,與綜合監(jiān)控系統(tǒng)(ISCS)、電力監(jiān)控系統(tǒng)(PSCADA)等既有的能源相關(guān)管控系統(tǒng)進(jìn)行交互凳寺、集成與深度融合鸭津,基于大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)旁核、云平臺(tái)沫跨、人工智能、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)极求,結(jié)合客流量等城軌運(yùn)營(yíng)特征祖销,研究行車(chē)組織、運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景惹你、客流量乃至城市交通結(jié)構(gòu)與城軌能耗之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系夕荆,與工程總承包、全過(guò)程咨詢(xún)糊扑、柔性供電技術(shù)等節(jié)能管控技術(shù)配合添毒,實(shí)現(xiàn)能源動(dòng)態(tài)管控,支撐城軌節(jié)能效果評(píng)估與決策樟闽。
2.5綠色評(píng)價(jià)
建立城軌綠色績(jī)效評(píng)價(jià)體系植西,應(yīng)注重增強(qiáng)城軌綠色低碳轉(zhuǎn)型成效評(píng)價(jià)的全局性、系統(tǒng)性笨扁,可分別從途徑藕各、層次池摧、過(guò)程3個(gè)維度出發(fā)開(kāi)展城軌綠色績(jī)效評(píng)價(jià),使其面向綠色建設(shè)激况、綠色行車(chē)、綠色運(yùn)營(yíng)膘魄、綠色管養(yǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)乌逐,覆蓋從政府到城軌企業(yè)的各層主體,貫穿城軌綠色低碳轉(zhuǎn)型全過(guò)程(圖2)创葡。此外浙踢,應(yīng)開(kāi)展能耗統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè),匯集全國(guó)城軌能耗和碳排放相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)灿渴,建立產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)共享機(jī)制和數(shù)據(jù)庫(kù)洛波,提升城軌行業(yè)綠色節(jié)能決策與管理的科學(xué)性。
展望
當(dāng)前骚露,我國(guó)各地城軌發(fā)展水平存在較大差異蹬挤,現(xiàn)有建設(shè)及運(yùn)營(yíng)模式亟待向節(jié)能低碳目標(biāo)轉(zhuǎn)型升級(jí),管控與評(píng)價(jià)體系亟需完善棘幸,部分先進(jìn)綠色低碳技術(shù)應(yīng)用路徑不夠清晰锤塘,仍有電力、制造業(yè)等領(lǐng)域的國(guó)外先進(jìn)技術(shù)未引入應(yīng)用问乌,因此城軌綠色低碳轉(zhuǎn)型仍面臨諸多挑戰(zhàn)伦够。本文通過(guò)梳理城軌全生命周期各階段綠色低碳技術(shù)應(yīng)用情況,構(gòu)建以“綠色建設(shè)寂齐、綠色行車(chē)绅厘、綠色運(yùn)營(yíng)、綠色養(yǎng)肃逐、綠色評(píng)價(jià)”五大場(chǎng)景為驅(qū)動(dòng)的城軌綠色低碳技術(shù)體系缤纽,以支撐城軌行業(yè)低碳發(fā)展規(guī)劃與 2025 年發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)(圖3)。為推進(jìn)此體系的實(shí)現(xiàn)撬替,提出以下4點(diǎn)展望唾姊。
3.1堅(jiān)持系統(tǒng)觀念,充分利用各方優(yōu)勢(shì)資源
踐行為乘客服務(wù)的使命梦柬,做我國(guó)城市交通綠色出行引領(lǐng)者驱劳。強(qiáng)化政府、城軌協(xié)會(huì)磺送、城軌國(guó)家工程研究中心及城軌創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)驻子、業(yè)內(nèi)創(chuàng)新企業(yè)、業(yè)主單位等城軌全產(chǎn)業(yè)鏈條各類(lèi)主體之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系估灿,結(jié)合最新綠色低碳產(chǎn)品和研究成果崇呵,為城軌全產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)綠色低碳發(fā)展加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)缤剧,制定發(fā)展規(guī)劃;將智慧城軌與綠色低碳發(fā)展深度融合域慷,提升客運(yùn)服務(wù)水平荒辕,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng),提高線網(wǎng)覆蓋率犹褒,不斷提升城軌在公共交通中的承運(yùn)比例抵窒;建立更為全面且符合城軌發(fā)展現(xiàn)狀的用能和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系、節(jié)能統(tǒng)計(jì)及考核評(píng)價(jià)體系叠骑,建立標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的行業(yè)能耗及碳排放統(tǒng)計(jì)管理平臺(tái)李皇,完善城軌能耗管控機(jī)制;推動(dòng)節(jié)能項(xiàng)目宙枷、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)等與碳交易掉房、綠色金融等市場(chǎng)機(jī)制相融合,在資金與合作機(jī)制方面為城軌綠色低碳發(fā)展提供動(dòng)力昏个。
3.2優(yōu)化用能結(jié)構(gòu)蟋扩,率先實(shí)現(xiàn)交通能源轉(zhuǎn)型
持續(xù)引進(jìn)新能源技術(shù),爭(zhēng)做我國(guó)交通運(yùn)輸領(lǐng)域能源轉(zhuǎn)型先行者集圈。以“可裝盡裝络蜘、可用盡用”為原則,實(shí)現(xiàn)分布式光伏發(fā)電技術(shù)與城軌各類(lèi)場(chǎng)地條件的充分結(jié)合恩奢;探索豐富的光伏用電場(chǎng)景与沪,形成自發(fā)自用、余電上網(wǎng)等多種消納方案阎恒,實(shí)現(xiàn)光伏接入牽引供電網(wǎng)的試點(diǎn)示范陨柴。因地制宜,將地源熱泵棺厚、空氣源熱泵等系統(tǒng)充分應(yīng)用于具備條件的城軌線路苞番。論證、規(guī)劃离钱、制定氫能源對(duì)傳統(tǒng)石化能源的替代方案锭化、氫能基礎(chǔ)設(shè)施和用能機(jī)制建設(shè)方案。
3.3加強(qiáng)研發(fā)投入巧鸭,推動(dòng)技術(shù)裝備綠色升級(jí)
逐步實(shí)現(xiàn)高能耗設(shè)備系統(tǒng)的全面淘汰或升級(jí)瓶您,在既有成熟綠色低碳技術(shù)裝備的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)集成,開(kāi)展集成創(chuàng)新纲仍,形成綠色低碳成套解決方案呀袱,如基于雙向變流技術(shù)的節(jié)能柔性牽引供電系統(tǒng),基于智能化直流照明郑叠、通風(fēng)空調(diào)夜赵、電扶梯的綠色車(chē)站明棍,基于分布式光伏、新一代儲(chǔ)能寇僧、直流配電系統(tǒng)摊腋、柔性牽引供電系統(tǒng)的“光-儲(chǔ)-直-柔”一體化供電網(wǎng)絡(luò),采用永磁牽引技術(shù)婉宰、輕量化材料的綠色簡(jiǎn)統(tǒng)化車(chē)輛歌豺,可實(shí)現(xiàn)多車(chē)協(xié)同、靈活編組的列車(chē)節(jié)能運(yùn)行控制系統(tǒng)等心包。
3.4營(yíng)造良好氛圍,開(kāi)展綠色低碳協(xié)同創(chuàng)新
不斷拓展城軌綠色低碳創(chuàng)新發(fā)展的廣度和深度酵抚。實(shí)現(xiàn)智慧城軌建設(shè)與綠色低碳的融合發(fā)展辛辱,圍繞智慧城軌建設(shè)布局綠色低碳發(fā)展,推動(dòng)城軌向智慧化遣睦、綠色化多維度延伸唱忠;依托城軌各層級(jí)創(chuàng)新平臺(tái),開(kāi)展創(chuàng)新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化方式探索芜醉,建立城軌綠色低碳自主創(chuàng)新技術(shù)轉(zhuǎn)移機(jī)制临卿,實(shí)現(xiàn)行業(yè)外先進(jìn)綠色低碳技術(shù)的引進(jìn)與轉(zhuǎn)化,為城軌綠色低碳創(chuàng)新發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)能屠睡。
結(jié)語(yǔ)
雙碳對(duì)城軌行業(yè)而言楷象,既是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇,更是其面臨的歷史性任務(wù)和重大戰(zhàn)略受二,關(guān)系到城軌規(guī)劃烘俱、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)画鉴、維保等全生命周期和上下游全產(chǎn)業(yè)鏈的高效绘辈、綠色、高質(zhì)量可持續(xù)健康發(fā)展桐愉。城軌行業(yè)應(yīng)著眼目前現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展的全局财破,統(tǒng)籌謀劃、頂層設(shè)計(jì)从诲,全面踐行綠色低碳發(fā)展理念左痢,加快自身的綠色低碳轉(zhuǎn)型,結(jié)合城軌特征盏求,做好雙碳目標(biāo)制定抖锥、技術(shù)引領(lǐng)、政策扶持等宏觀戰(zhàn)略部署碎罚,堅(jiān)持自主創(chuàng)新磅废,攻克城軌綠色低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵核心技術(shù)纳像,加強(qiáng)上下游產(chǎn)業(yè)協(xié)同,提升城軌節(jié)能減排潛力拯勉,并進(jìn)一步推進(jìn)智慧城軌技術(shù)與城軌綠色低碳業(yè)務(wù)深度融合竟趾,以智慧賦能城軌綠色低碳發(fā)展目標(biāo),為雙碳戰(zhàn)略的有效實(shí)施貢獻(xiàn)力量宫峦。
參考文獻(xiàn)[1]于鑫. 城市軌道交通綠色低碳技術(shù)研究及展望[J]. 現(xiàn)代城市軌道交通回象,2022(8):1-6.
作者簡(jiǎn)介:于鑫,研究員涮舔,中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司城市軌道交通中心主任东呻,城軌創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中心有限公司總經(jīng)理
(現(xiàn)代城市軌道交通)
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