摘要:提出轨道 交通 建设可以通过在土建工程、机电设备等方面上进行节能设计和改进,以达到更好的节能效果。
关键词:轨道交通;节能;土建工程;机电设备
1 引言
轨道交通系统中配备了大量的设备系统,以满足运营的“安全、舒适、快捷、准点”要求。这些设备系统有部分是轨道交通系统所必不可少的,如车辆、供电、信号、通信等,还有部分主要是以更好地服务于乘客为目的,如电梯、空调、照明等。在这些设备系统中,一些设施能耗较大。尽量减少这些设备的能耗,在满足运营需要的基础上,合理地确定服务水平,将节能的总要求贯彻在设计建设中,确定与节能有关的技术原则,对设备系统运营模式提出合理的运营方案,都将对轨道交通运营节能产生重大的 影响 。
2 轨道交通的能耗状况及指标
轨道交通的能耗从大的方面来说一般可分为两个部分,即运营车辆所消耗的牵引电能,包括列车运营消耗的电能和车辆段列车出/入库消耗的电能,以及列车试车和试验所消耗的电能;动力照明设备所消耗的电能,包括为提供良好乘车环境的设备系统和保证车站安全正常运转的设备系统、车站的商业区动力照明设备,以及运营部门办公所需要的动力照明设备。根据相关资料统计,城市轨道交通系统每吨公里的平均耗电量在0.08~0.05kWh,其中牵引电能消耗一般仅仅占总能耗的20%左右,80%以上是其他动力照明设备所消耗的电能[1]。
3 轨道交通的节能措施
3.1 土建工程节能措施
3.11 尽量采用地上线路敷设方式
根据国内外地铁运营的有关资料,列车在地面或高架线路行驶时,可较地下线路节省牵引用电8%~12%;此外,采用地面或高架线还可减少通风设备、排水设备和隧道内照明设备的用电,对减少能源的消耗具有一定的作用。
3.12 线路纵断面优化
地铁线路理想的纵断面是将车站设在纵断面的凸形坡段上,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,达到节能的目的。故在进行工程线路纵断面设计中,根据沿线地形、地质及施工 方法 等因素,尽量将地下或地面车站布置在纵断面的凸形部位上,并设置合理的进出站坡度,以节省电能消耗。
3.13 确定合理的站间距
列车的牵引耗电在启动和制动时消耗较大。站间距过小,列车启动制动频繁,能耗量较大;站间距过大,列车给电时间长,同样不利于节电。一般情况下,站间距为一公里左右比较 经济 。
3.2 机电设备节能措施
3.2.1 选用系统节能效果好的车辆
轨道 交通 车辆采用的电动车组自重越大,电消耗也越大。合理布置车下设备,减轻车辆自重是减少牵引耗电的有效措施。采用VVVF变频变压控制方式、采用再生制动和电阻制动的混合方式,可以使列车在启动和制动时均比传统控制方式节能。
3.2.2 列车运行方式的节能
列车运行采用由微机控制自动驾驶的ATO曲线,根据线路的坡度、弯道及列车载重等情况,自动调整行车速度,控制惰行点,使列车运行速度保持在最佳状态,以减少能耗。
3.2.3 供电系统节能
实现牵引网的双边供电,以减少牵引网的电能损耗。尽量采用钢铝复合型接触轨、节能型照明灯等节能型材料、设备。在车站降压变电所和环控电控室里装设功率因数自动补偿电容器组,对单台电动机功率大、功率因数低的负荷就地装设补偿电容器。合理选用低损耗变压器,降低变压器铁损。
3.2.4 通风空调系统的节能
地下车站采用屏蔽门系统,可以显著减少能源消耗。根据 目前 地铁工程运营的统计结果,采用屏蔽门系统比开闭式系统的通风空调节能30%以上[2]。
通风空调水系统、风系统采用变频调节,可以减少整个环控系统的电耗,具有很明显的节能效果。
通风空调系统实施设备监控,自动检测与地铁环境相关的环境参数、空调系统的设备参数。并进行相关 计算 ,使地下环境空间的空气参数保持理想状态,达到节能的要求。
高架车站尽量缩小车站规模,采用开敞式设计,设置站台安全门,利用 自然 通风,可节省空调系统,达到节能的目的。
3.3 其他节能措施
站厅、站台照明设施采用多路交叉供电。非运营高峰时段可以关闭一部分照明灯具[3],在楼梯、扶梯、自动售检票出(入)闸机、屏蔽门边缘处的照明设置事故照明灯或节电照明灯。自动扶梯实行变频调速节能。
车辆冲洗和检修废水经处理、消毒后再回用于洗车或冲洗零部件,既节约用水,又保护环境。
参考 文献 [2]吴喜平,等.地铁车站 应用 屏蔽门对空调节电系统的 分析 [J].华东电力,2001,
(2):20-23.
[3]朱江.地下铁道动力照明设计中降损节能措施的探讨[J].建筑电气,2002,
(4):39-42.
