城际轨道交通能耗分析研究

发表时间:2020/12/31   来源:《科学与技术》2020年第26期   作者:杨石平 汪成立 张东海
[导读] 本文分析了轨道交通营运能耗特点,合理地对能耗交通能耗进行分类
        杨石平1  汪成立1 张东海2
        1浙江省交通运输科学研究院 浙江杭311300;2浙江杭海城际铁路有限公司 浙江海宁314400
        摘要:本文分析了轨道交通营运能耗特点,合理地对能耗交通能耗进行分类,并提出切实可行的城际轨道交通能耗管理策略,为城际轨道交通建设、决策管理和运营节能降耗提供参考。
        关键词:城际轨道、运营能耗、管理策略
0.引言
        随着我国经济的快速发展、城镇化进程的不断加快,低碳绿色出行已逐渐成为人们的共识,城市轨道交通凭借其准时、快速、舒适且运量大、污染少的特点,很好地契合了人们的需求[1-2]。同时,由于城市群、块状或带状区域经济的飞速发展,城市间的交流合作变得愈加密切、频繁,城际通勤也日渐常态化。为了满足区域内人们出行的需要,城际轨道交通应运而生。城际轨道交通是指以城际运输为主的轨道交通客运系统,包括各种类型的城际铁路(轨道)线路、运营的城际列车和相关的车站[3-4]。
1.轨道交通能耗组成
轨道交通系统十分复杂,已形成网络化的轨道交通不仅涉及理、工、管、建筑等门类学科,而且各线路本身还涉及到建筑结构、暖通、电气、机械等多个专业。除建筑设施以外,从机电系统角度来说,轨道交通能耗可分为行车电耗、车站设备电耗和中心场地电耗3部分,轨道交通能耗分类如图1所示。

图1 轨道交通能耗分类
能源短缺和环境污染问题已经成为全球性的重要问题。虽然轨道交通作为一种集约化的公共交通工具,单位能耗较小,按照同等运力比较,其能耗仅相当于小汽车的1/9,公交车的1/2,但是由于运量大,其总能耗仍十分巨大。这不仅给各城市能源供给带来了沉重负担,也给运营单位带来了巨大的成本压力。统计资料显示,长约20km的轨道交通线路,北方城市和南方城市的年耗电量约为8000万kWh和10000万kWh。而根据设计资料,某条城际铁路能耗虽然小于城市轨道交通,但其总量仍十分巨大,预计能耗情况如表1所示。

现有运行轨道交通公司对轨道交通运营能耗进行统计分析,各个行车电耗主要包括列车牵引用电、车辆辅助用电(空调、照明、制动系统)等;车站设备电耗主要包括车站通风空调、电梯/电扶梯、照明、屏蔽门、给排水、弱电等系统用电;中心场地电耗主要包括:车辆基地、控制中心各系统用电;根据统计,轨道交通线路各个系统能耗占比如下图2所示。牵引电耗占总能耗的50%左右,是主要能耗车站、车辆段内的通风能耗、电梯、照明、辅助用电等占40%,其余占10%。
        
        图2 轨道交通线路能耗占比
2.节能策略与展望
根据目前学者或轨道运营公司对轨道交通能耗的研究,节能策略可从诸多方面开展,结合实际情况,主要可从以下几点考虑:
(1)牵引电耗主要是由牵引电机引起,列车设计定型后,牵引电机的参数也就选定,另外从列车运行安全角度考虑,去减小电机功率对行车安全也会带来隐患;
(2)从管理角度出发,主要是在车站、车辆段等区域,考虑到季节因素,春节季节可以不开空调,仅仅开通风系统;结合时间因素,将电梯(特别是自动扶梯)调节成自动节能模式,在无人的时候,电梯处于“休眠状态”,有乘客时继续运行,车站照明可以考虑客流量因素,实行智能调光,从而降低能耗。
3.总结
(1)本文主要分析了轨道交通的能耗情况,科学地将轨道交通能耗进行分类,为后续研究各个分项的能耗情况打下基础;
(2)结合现有轨道交通能耗的特点,结合实际情况,提出了相应的节能策略方向。
参考文献
[1]石静雅, 苏永清, 岳继光. 轨道交通能耗影响因素分析及能耗评价体系的建立[J]. 铁道运输与经济, 2008, 30(009):46-49.
[2]戴华明, 李照星, 宋杰. 北京市城市轨道交通能耗现状及节能措施建议[J]. 铁路技术创新, 2016, 000(004):77-80.
[3]张彦杰. 基于案例推理的轨道交通能耗管理决策研究[D]. 南京理工大学, 2014.
[4]孙宁, 李照星, 戴华明. 城市轨道交通能耗指标体系与节能措施研究——设备监理在节能减排中的创新实践[J]. 设备监理, 2011, 000(001):15-18.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: