城市轨道交通的节能低碳发展_戴华明

城市轨道交通的节能低碳发展

■ 戴华明 李照星 孙宁

摘要：城市轨道交通的节能减排对城市低碳建设意义重大。经过近几年发展，我国城市轨道交通正逐渐转变发展方式，在技术领域、建设管理和运营维护方面进行了一系列创新性的尝试，正迈向节能减排、绿色低碳发展的创新之路。本文从技术层面和管理层面对城市轨道交通低碳发展实践进行了介绍，提出了城市轨道交通低碳发展的创新思路。关键词：城市轨道交通 节能减排 低碳发展

Abstract: Energy saving and emission reduction in urban rail transportation has signifi cant impact on the urban low carbon development. Over the past few years, a series of innovative ex-plorations have been carried out via technologies adoption, construction management, and opera-tion maintenance. The urban rail transportation in China has changed its development modes and embarked on an innovative development road focusing on energy saving, green and low-carbon development. In addition to introducing low carbon development practices at technology and management levels, this article proposeds innovative ideas on urban rail transportation.Key words: urban rail transportation, energy saving and emission reduction, low carbon devel-opment

1 前言

城市轨道交通作为电力牵引的大运量的

客运交通工具，近年来在我国得到迅猛发展，成为减少城市汽车尾气污染的有效手段。由于城市轨道交通是个耗能大户，如果能在系统设计、设备选型方面进一步采取节能减排措施，将会产生巨大的经济效益，并使轨道交通发展为节能环保的绿色交通。

城市轨道交通具有运量大、快速、准时和科技含量高等特点，其正在并将成为我国各大

城市的主要交通运输工具。我国已建成投入运营的城市轨道交通城市有10余个，在建和准备建设的城市已接近30个。城市轨道交通在为人类带来便利的同时，其高建设、高运营成本也使管理部门难以决策持续大力发展此类项目，特别是运营成本的居高不下，已成为地方财政的长期负担。

在城市轨道交通的运营费用中，员工工资占主要部分，这是由社会的工资平均水平决定的，不属于节省范畴。其次是电能的费用，约占运营成本的20%以上。据统计，2009年北京轨道交通运营总里程为229km，牵引电耗和动力照明电耗用电为6.57亿kW·h。截至2013年6月，全国城市轨道交通运营总里程为2093km，假设各条线路电耗水平相当，则全国城市轨道交通电耗将超过60亿kW·h，电费接近38亿元，还不包含控制中心、线损及其他电耗。

2 城市轨道交通的节能低碳发展

对于城市轨道交通行业乃至所有行业来说，节能减排、绿色低碳已逐渐成为一个战略性问题，为节能减排低碳变革作准备的公司，

图1 近年来我国城市轨道交通运营里程

开通车站数(座)运营里程(km)

将预先控制风险并把握新的业务增长机会。对于城市轨道交通企业而言，应用新技术引领高效节能的低碳发展模式，不仅可以更好地控制成本，而且能带来新的业务拓展与整合的机会。

通过节能减排可以帮助企业实现低成本、高效率的运营，极大提升企业效益和价值，实现企业可持续发展。城市轨道交通的节能减排措施和解决方案的推广不仅可应用于既有线路的节能改造，服务于新建轨道交通，而且还可以为其他行业提供绿色低碳发展参考，提供低碳替代产品，满足日益增长的消费需求，为企业带来新的利润增长点。此外，实施节能减排能够低碳发展战略、充分体现企业的社会责任。由于城市轨道交通运营总里程的不断增长，其巨大的能源消耗已不容忽视。实践表明，城市轨道交通在规划、设计、建设以及运营等各环节均有较大的节能空间。

3 城市轨道交通节能低碳发展实践

为解决日益紧张的城市交通问题，国家和各地方政府大力发展城市轨道交通，倡导绿色、低碳交通，以实现降低能耗、减少碳排放的目标。作为一种“绿色交通”形式，城市轨道交通已经给我国城市的低碳发展带来重要影响，随着新一轮的城市轨道交通建设高潮，城市轨道交通运营里程还将继续攀升，其节能减排行动对于城市低碳建设意义重大。经过近几年发展，我国城市轨道交通正逐渐转变发展方式，应用低碳技术已成为共识，低碳运营理念也越来越受到重视。

在规划、设计阶段，城市轨道交通项目已将绿色设计理念贯穿于项目的全生命周期的各个阶段，包括8个方面：“固碳”技术适宜性设计、节能减排设计、可施工性设计、可扩展性设计、可维护性设计、可回收性设计、可靠性设计与安全性设计、最佳生命期优化设计。城市轨道交通是结合土木工程、车辆系统、供电系统、通信系统、通风系统以及自动控制等各专业的综合性系统工程，现代化的城市轨道交通更是应用了大量新技术和新设备。在设计阶段就对线路的能耗水平有比较客观的评价，更有助于线路运营后制定正确的节能目标和考核节能工作成效。

在建设、运营阶段，城市轨道交通项目采用了多种节能减排措施，具体如下：

（1）部分城轨线路在车辆系统方面，车辆采用轻量化技术，减少车体质量，较老车型节能50%以上。

（2）部分城轨线路在全电制动停车控制系统、再生制动能量利用等方面进行了探索，建立再生电能吸收系统，有效利用地铁车辆制动能量，节约的能源占线路总能耗的5%以上。

（3）部分城轨线路减少非必要的机电设备数量或控制设备运行的时间，如控制变压器容量、减少非运行时段照明数量等，采用自动优化控制节能减排效果显著。

（4）部分城轨线路大面积采用LED照明等节能产品，应用和研发新型节能通风空调系统等设备，大大降低了能耗。

（5）部分城轨线路应用新能源替代电能，如以太阳能、风能为照明能源、以地热能为空调提供动力等，有效减少了碳排放，节约了电能。

（6）大部分城轨线路在车站设置节能坡，合理设计地铁营运线路和行车密度，也大大节约了能源。

这些措施的应用，已经使城市轨道交通能耗水平有了明显提高，显示出了城轨节能的可行性和有效性，为今后的推广应用奠定了坚实基础。

4 城市轨道交通低碳发展的创新思路

4.1 建立能耗评价指标体系，推动低碳技术创新和应用推广

对于城市轨道交通节能减排及其措施的研究，国内企业已经从多方面着手，并在一些实际工程中得到了运用，很多措施和做法已日臻成熟。但是，城市轨道交通的低碳发展更需要这些低碳技术措施得到广泛应用和推广，这就