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淺談節約型軌道交通建設論文
摘要:提出軌道交通建設可以通過(guò)在土建工程、機電設備等方面上進(jìn)行節能設計和改進(jìn),以達到更好的節能效果。
關(guān)鍵詞:軌道交通;節能;土建工程;機電設備
1 引言
軌道交通系統中配備了大量的設備系統,以滿(mǎn)足運營(yíng)的“安全、舒適、快捷、準點(diǎn)”要求。這些設備系統有部分是軌道交通系統所必不可少的,如車(chē)輛、供電、信號、通信等,還有部分主要是以更好地服務(wù)于乘客為目的,如電梯、空調、照明等。在這些設備系統中,一些設施能耗較大。盡量減少這些設備的能耗,在滿(mǎn)足運營(yíng)需要的基礎上,合理地確定服務(wù)水平,將節能的總要求貫徹在設計建設中,確定與節能有關(guān)的技術(shù)原則,對設備系統運營(yíng)模式提出合理的運營(yíng)方案,都將對軌道交通運營(yíng)節能產(chǎn)生重大的影響。
2 軌道交通的能耗狀況及指標
軌道交通的能耗從大的方面來(lái)說(shuō)一般可分為兩個(gè)部分,即運營(yíng)車(chē)輛所消耗的牽引電能,包括列車(chē)運營(yíng)消耗的電能和車(chē)輛段列車(chē)出/入庫消耗的電能,以及列車(chē)試車(chē)和試驗所消耗的電能;動(dòng)力照明設備所消耗的電能,包括為提供良好乘車(chē)環(huán)境的設備系統和保證車(chē)站安全正常運轉的設備系統、車(chē)站的商業(yè)區動(dòng)力照明設備,以及運營(yíng)部門(mén)辦公所需要的動(dòng)力照明設備。根據相關(guān)資料統計,城市軌道交通系統每噸公里的平均耗電量在0.08~0.05kWh,其中牽引電能消耗一般僅僅占總能耗的20%左右,80%以上是其他動(dòng)力照明設備所消耗的電能[1]。
3 軌道交通的節能措施
3.1 土建工程節能措施
3.11 盡量采用地上線(xiàn)路敷設方式
根據國內外地鐵運營(yíng)的有關(guān)資料,列車(chē)在地面或高架線(xiàn)路行駛時(shí),可較地下線(xiàn)路節省牽引用電8%~12%;此外,采用地面或高架線(xiàn)還可減少通風(fēng)設備、排水設備和隧道內照明設備的用電,對減少能源的消耗具有一定的作用。
3.12 線(xiàn)路縱斷面優(yōu)化
地鐵線(xiàn)路理想的縱斷面是將車(chē)站設在縱斷面的凸形坡段上,使列車(chē)進(jìn)站時(shí)上坡,將動(dòng)能轉化為勢能,列車(chē)出站時(shí)下坡,再將勢能轉化為動(dòng)能,達到節能的目的。故在進(jìn)行工程線(xiàn)路縱斷面設計中,根據沿線(xiàn)地形、地質(zhì)及施工方法等因素,盡量將地下或地面車(chē)站布置在縱斷面的凸形部位上,并設置合理的進(jìn)出站坡度,以節省電能消耗。
3.13 確定合理的站間距
列車(chē)的牽引耗電在啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)消耗較大。站間距過(guò)小,列車(chē)啟動(dòng)制動(dòng)頻繁,能耗量較大;站間距過(guò)大,列車(chē)給電時(shí)間長(cháng),同樣不利于節電。一般情況下,站間距為一公里左右比較經(jīng)濟。
3.2 機電設備節能措施
3.2.1 選用系統節能效果好的車(chē)輛
軌道交通車(chē)輛采用的電動(dòng)車(chē)組自重越大,電消耗也越大。合理布置車(chē)下設備,減輕車(chē)輛自重是減少牽引耗電的有效措施。采用VVVF變頻變壓控制方式、采用再生制動(dòng)和電阻制動(dòng)的混合方式,可以使列車(chē)在啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)均比傳統控制方式節能。
3.2.2 列車(chē)運行方式的節能
列車(chē)運行采用由微機控制自動(dòng)駕駛的ATO曲線(xiàn),根據線(xiàn)路的坡度、彎道及列車(chē)載重等情況,自動(dòng)調整行車(chē)速度,控制惰行點(diǎn),使列車(chē)運行速度保持在最佳狀態(tài),以減少能耗。
3.2.3 供電系統節能
實(shí)現牽引網(wǎng)的雙邊供電,以減少牽引網(wǎng)的電能損耗。盡量采用鋼鋁復合型接觸軌、節能型照明燈等節能型材料、設備。在車(chē)站降壓變電所和環(huán)控電控室里裝設功率因數自動(dòng)補償電容器組,對單臺電動(dòng)機功率大、功率因數低的負荷就地裝設補償電容器。合理選用低損耗變壓器,降低變壓器鐵損。
3.2.4 通風(fēng)空調系統的節能
地下車(chē)站采用屏蔽門(mén)系統,可以顯著(zhù)減少能源消耗。根據目前地鐵工程運營(yíng)的統計結果,采用屏蔽門(mén)系統比開(kāi)閉式系統的通風(fēng)空調節能30%以上[2]。
通風(fēng)空調水系統、風(fēng)系統采用變頻調節,可以減少整個(gè)環(huán)控系統的電耗,具有很明顯的節能效果。
通風(fēng)空調系統實(shí)施設備監控,自動(dòng)檢測與地鐵環(huán)境相關(guān)的環(huán)境參數、空調系統的設備參數。并進(jìn)行相關(guān)計算,使地下環(huán)境空間的空氣參數保持理想狀態(tài),達到節能的要求。
高架車(chē)站盡量縮小車(chē)站規模,采用開(kāi)敞式設計,設置站臺安全門(mén),利用自然通風(fēng),可節省空調系統,達到節能的目的。
3.3 其他節能措施
站廳、站臺照明設施采用多路交叉供電。非運營(yíng)高峰時(shí)段可以關(guān)閉一部分照明燈具[3],在樓梯、扶梯、自動(dòng)售檢票出(入)閘機、屏蔽門(mén)邊緣處的照明設置事故照明燈或節電照明燈。自動(dòng)扶梯實(shí)行變頻調速節能。
車(chē)輛沖洗和檢修廢水經(jīng)處理、消毒后再回用于洗車(chē)或沖洗零部件,既節約用水,又保護環(huán)境。
參考文獻
[1]王彥峰.廣州市軌道交通5號線(xiàn)節能措施淺談[J].都市快軌交通,2004,(17):20-22.
[2]吳喜平,等.地鐵車(chē)站應用屏蔽門(mén)對空調節電系統的分析[J].華東電力,2001,(2):20-23.
[3]朱江.地下鐵道動(dòng)力照明設計中降損節能措施的探討[J].建筑電氣,2002,(4):39-42.
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