1、对城市轨道交通与节能降耗技术的研讨摘要：城市轨道交通的节能减排工作也十分重要。本文分析了城市轨道交通节能的必要性，对城市轨道交通主要节能降耗措施进行了反思，对轨道交通节能技术发展方向提出了几点建议。 关键词：城市轨道交通、节能降耗、技术发展 中图分类号：TE08 文献标识码： A 一、引言 能源短缺问题越来越成为全球性问题，同时我国是一个能源消耗大户，轨道交通是实现交通领域节能目标的重要方式，随着我国轨道交通建设事业的迅猛发展，轨道交通能耗在城市公共基础设施总能耗中所占的比重越来越大，因此，如何建设节能的轨道交通系统成为轨道交通系统规划设计与建设管理中一个重要的研究课题。 二、城市轨道交通节能
2、意义 城市轨道交通的节能减排工作也十分重要。虽然按同等运能比较，轨道交通能耗比其他形式交通方式小，但由于其大运量的特点，使得总耗电量相当大，是耗能大户，仍有节能潜力。因此，轨道交通建设和运营在遵循以人为本，方便旅客的出行和换乘，做到“方便、快捷、准时、舒适”等原则的同时，作为重点用能单位，严格遵守中华人民共和国节约能源法合理用能的原则，一直致力于加强节能管理、推进技术进步、提高能源利用效率、减少环境污染方面的研究。 节能涉及道多项专业技术，应以有限的能源消耗取得最大的经济利益为目标，充分调动各方面积极因素，把节能分析、节能设计、节能管理紧密结合起来，达到降低综合能耗指标的目的。 三、城市轨道交
3、通主要节能降耗措施 1)线路选线与运营组织重视节能 线路节能设计主要考虑尽可能优化曲线半径，以减少车辆行驶过程中因曲线阻力大而增加电耗；优化线路节能坡，设置合理的进出站坡度，使列车进站时上坡，将动能转化为势能，列车出站时下坡，再将势能转化为动能，这样有利于减少牵引能耗；线路纵坡设计还综合考虑泵站位置等设备布置，以达到优化、合理、经济、节约能源的目的。 确定全线的总体运营规模、合理确定利车编组、合理设置运营交路、合理安排列车运营对数等技术措施，将有效降低人车公里能耗。 2)车辆节能 选用调频调压控制的交流牵引系统。该系统通过变频调速避免了列车调速时由附加电阻消耗掉大量的电能，也不会因附加电阻的发
4、热提高隧道内的温度而要求增加通风量和制冷电能。该系统能有效利用再生制动，利用车辆行车密度大、不同车辆同时处于不同牵引、制动工况的概率较高的特点，可较多地回收车辆制动能量。 采用列车自动控制节能。电动客车采用微机控制自动驾驶。在信号系统设计时，根据线路的坡道、弯道及列车载重等情况，设计自动驾驶ATO 曲线，自动调整行驶速度，控制随行点使电动客车永远处于最佳运行状态，以便减少电耗，达到更进一步节能的目的。 3)供电系统节能 牵引供电系统节能设计。合理设置中压供电网络接线形式，既减少系统电缆的长度，也可以减少开关设备数量，降低设备损耗和线路损耗，达到节能的效果。合理设置各种类型变电所。牵引网采用导电
5、率较高的钢铝复合接触轨，牵引网电能损失较少，减少变电所的空载能耗。牵引变电所预留设置车辆再生储能设备安装条件，如果每座变电所均设置该设备，每年可降低牵引用电量约 5左右。选用环保节能设备，如配电变压器选用非晶合金变压器，虽然一次投资有所增加，但是长期运行与普通变压器相比，可节约相当电能。 4)通风空调系统节能 系统形式节能设计。根据地区的气候环境条件及对通风空调系统方案的比选，城市轨道交通通风空调系统形式。尽量利用列车活塞效应，从而采用自然通风方式，节省风机的能耗。 风机变频控制。通风空调系统的设备一般按远期高峰小时运行情况进行配置，而系统负荷随列车的对数、客流的变化而变化。在运行初期、近期客
6、流及行车对数远没有达到设计水平，因此设备容量有较大的富裕量；同样在非高峰时段的系统负荷较高峰时段也有较大的差距，也存在设备容量富裕的问题。 采用节能运行模式。由于城市轨道交通内部的发热量大，具有全年热负荷的特性，通风空调系统的设计应充分利用非空调季节室外的天然冷源对城市轨道交通内部进行冷却，尽量减少空调系统的运行时间，节约能耗。 5)设备监控系统节能 采用综合监控系统对全线各车站内的变电所系统设备、通风空调系统设备、给排水系统设备、电梯系统设备、低压照明系统设备进行综合性的监控与调度管理。可以对全线的变电所系统的基础设备进行集中管理；根据不同季节、各车站不同的客流情况、室内外的环境情况，做到合
7、理送排风(空调)，使空调得到有效的利用；通过综合监控系统程序的合理设计、运营调度人员的合理组织可以减少能耗损失。 7)自动扶梯 采用具有变频调速功能的公共交通重载荷型自动扶梯，其特点是当扶梯空驶一段时间后，会自动将运行速度由 0.65m/s 切换到 0.13m/s 的节能运行速度。当有人乘坐扶梯时，通过其部传感器感知到有乘客后，其内部变频器将控制扶梯速度由 0.13m/s 平稳过渡到 0.65m/s 的正常运行速度，保证及时将乘车送至目的地。 8)车站综合 UPS 电源系统 均需要设置 UPS 电源，新建城市轨道交通线路的弱电系统如通信、信号、综合监控、AFC 等，设置综合 UPS 电源系统，
8、对各设备系统的 UPS电源进行技术整合设置。这种方式符合系统集成的发展趋势，并具有实现资源共享，减少 UPS 电源设备的重复设置的节能效果。 四、城市轨道交通节能技术发展的重点 1)加快研发环保型高架系统技术 城市轨道交通的高架线路具有建设安全风险小、建设速度快、投资见效快、运营成本低等优点。尤其是节省运营期的能耗，高架线的运营能耗仅为地下线的 0.45 倍，节能效果明显。但是多数已建高架线用于大运量城市轨道交通系统上，由于采用了较大轴重 A、B 型车辆，已运营高架线的振动、噪声对沿线居住环境、土地的经济价值确实存在一定的负面影响。所以应该加快开展“环保型高架系统”的研究。 2)加快开发高效、
9、低耗的新型设备与设备系统 针对城市轨道交通能耗大，能源利用效率较低的现状，最首要的工作就是抓紧开发高效、低耗的设备系统与新型设备。这里应包括设备系统和设备两个部分。设备系统的开发主要是设计单位在方案研究阶段，将系统节能作为重要的设计目标，并且勇于创新，开发研究并采用新型的各种节能方案。 3)提高城市轨道交通装备节能标准 对城市轨道交通装备的能耗标准应进行严格规定，以便在设计选型、设备采购时有据可依。 4)建立城市轨道交通设计节能标准 目前国内还没有城市轨道交通设计节能标准。城市轨道交通应根据不同地区的气候特点，逐步建立完善各种能耗标准，指导与考核工程节能设计，并作为项目审批的条件。 5)鼓励城
10、市轨道交通采用新型能源 随着科学技术的发展，太阳能、地热能源、海洋能源等新型能源已开始应用于很多行业，对于城市轨道交通来说，属于城市公共交通，能耗量巨大，若能合理使用这些新型能源，会产生很好的经济和社会效益。我们应该紧密跟踪各种新型能源的发展状态，适时的将其引入城市轨道交通建设。 6)加强城市轨道交通运营节能管理 城市轨道交通的能耗水平除了与设施是否先进有关，还与运营节能管理是否到位密切相关。 结束语 建设资源节约型社会、实现经济社会的可持续发展迫在眉睫，轨道交通作为公共交通骨干、新兴交通工具，节能势在必行。城市轨道交通规划设计、建设施工以及运营管理阶段的各种节能技术与措施有助于推动城市轨道交通节能目标的实现。 参考文献： 1】冉茂平.杨光旭.罗忠文.城市轨道交通系统节能措施研究.城市公共交通 2010(10) 2. 宋键.上海城市轨道交通“十一五“节能实施目标与策略.都市快轨交通 2009,22(2)
