本文源于《中国轨道交通》杂志2017年6月刊(总第78期),订阅《中国轨道交通》杂志,全面掌握轨道交通市场信息,联系电话:021-51603532。
5月12日-13日,“2017(第五届)中国城市轨道交通系统性节能研讨会”在广州成功召开。
5月12日为受邀嘉宾发布主题演讲时间,相关具体内容已在5月16日微信文章及《中国轨道交通》杂志2017年6月刊(总第78期)中发布。
5月13日上午,主办方中国轨道交通网针对车站空调节能、车辆及控制系统节能、供电系统节能、运营管理节能分别组织了针对性的座谈讨论。其中车站空调节能专场由北京城建设计发展集团股份有限公司副总经理李国庆主持,供电系统节能、运营管理节能专场由深圳市地铁集团有限公司车站设备中心副总经理谢伟主持。
北京城建设计发展集团股份有限公司副总经理李国庆
深圳市地铁集团有限公司车站设备中心副总经理谢伟
车站空调节能专场
地铁高效排热冷却塔
有专家提出,地铁排热冷却塔可以设置在地下风道旁,通过利用进、排风井剩余的空间,实现减噪环保,减少土建投资,同时可以减少3%-10%的制冷系统的运行能耗。但有专家认为,这一创新能否得到实际应用和推广,还需要解决几个问题,一是这一技术利用进、排风井,是否能与现有的地铁土建设计达成完美契合;二是改动已有设计的土建成本,需要多久才能收回;三是冷却塔设置在地下风道旁,是否会对地铁排热排风造成影响,影响有多大。该专家认为,只有解决这几个问题,利用进、排风井剩余空间的地铁高效排热冷却塔这一创新技术,才能得到实际应用和推广。
新菱空调(佛冈)有限公司 总经理 谭小卫
地铁车站新风量问题
有专家认为,目前地铁初期运营时,普遍存在着地铁车站新风量供应过量的现状,设计供应10%新风,实际运营时往往在30%~40%以上,同时由于列车活塞风的作用,出入口也会引入大量新风,这说明目前地铁环控系统仍有较大的节能潜力。在详细调查和一系列数据计算后,该专家认为,对于人数较少车站,屏蔽门系统出入口新风量足够满足地铁车站新风要求,而在车站人数较多时,可通过关闭新风道,送风机、回排风机变频联控,保障新风准确调控等措施来保证新风量,这其中,一是要以室温控送风量,确定送风机应运行的频率,二是要根据新风补充需求量,与送风机当前运行频率,共同决定回排风机运行频率。重庆地铁在实际运营中也认为,目前的大部分地铁车站可以关停小新风系统,通过车站内循环满足新风要求,其在重庆地铁10号线试行了关停小新风系统这一举措,并得到了较好的节能效果。重庆地铁还指出,地铁车站关停排热风机不会影响到地铁的正常运营,也不会影响乘客的舒适度。
国家空调设备质量监督检验中心高工 曲凯阳
通风空调的选择
广州大学建筑节能研究院空调室主任 李峰
有专家提出,目前地铁公共区可采用直膨式空调系统,相对于冷冻水系统,直膨式空调系统更适用于公共区29摄氏度-30摄氏度的工况条件,该专家通过模拟计算得出,如果大系统全部采用直膨式空调系统,可达到26%的节能效果,而且直膨式空调系统控制简单,操作简便。该专家还认为,在小系统,使用多联机或者是水冷式直膨空调系统都是适用的,即使考虑到安全余量问题,也可以通过在室外设置来解决。
清华大学建筑学院 教授 李晓锋
对于通风空调,有专家提出,其在实际运营中发现,对于列车空调,冷热一体化变频空调优越性远超过多机组空调,在实际测试中,冷热一体化变频空调节能效果远超多机组空调,制冷效果可达到30%的节能效率,制热效果可达到60%的节能效果,且在维修和控制方面更加优越。
建立节能标准体系
清华大学生态规划与绿色建筑重点实验室 轨道交通节能技术研究中心副主任总工程师 余瑞荣
有专家提出,在谈到节能,第一步应该制定出一个标准,目前全国已经有许多地铁线路进入运营,但是各项指标做到什么程度算是节能,目前全国还没有一个确定的标准,大多数节能依然停留在参照过去的经验来做,该专家认为,只有有章可循,有规则可依,无论是从技术上,还是从管理上,才能做到的更好的节能效果。有专家赞同,目前节能效果如何,归根到底要用数据说话,从这方面来说,制定一个确定的数据标准体系,对以后的节能研究也具有相当大的促进作用。
铁四院城地院副总工程师 车轮飞
供电系统节能、运营管理节能专场
再生制动逆变回馈装置
近年来,随着我国轨道交通行业的发展,节能减排意识的增强,逆变回馈装置在我国轨道交通应用逐步扩大。当前部分地铁公司正在考虑全面取消车载制动电阻,安装逆变回馈装置代替,对此部分专家认为这类行为过于偏激化,其认为利用安装逆变回馈装置代替车载制动电阻,虽然能减轻列车重量,获得一定的节能效益,但是从安全角度以及成本控制考虑,全面取消车载电阻并不合适。
广州地铁集团有限公司 供电高级主管 田三妹
专家指出,国外制定的关于逆变回馈装置的标准中规定,如果轨道交通系统决定取消车载制动电阻,那么逆变回馈装置的容量设计,需要考虑临邻车吸收阈值,当列车制动失效时逆变回馈装置的被动阈值生效,避免线路回馈电压过大,影响供电系统正常运行。专家认为如果参考国外逆变回馈标准中的这种保守设计,为保证供电系统的安全,在完全取消车载制动时,需要在每个车站安装逆变回馈装置,而且逆变回馈装置的容量都要大一些,但是这样会造成成本的增加,是得不偿失的。因此专家提出,在不完全取消车载制动电阻的情况下,适当减少车载制动电阻,通过模拟试验,合理的安装逆变回馈装置将获得更好的节能效益,这一观点得到与会专家的赞同。
对于逆变回馈装置的节能效果,专家表示,通过实践测试,目前列车再生制动能量利用率达到列车牵引能量的40%到50%之间,列车再生制动能量的70%左右一般是被邻车吸收,剩余下的30%能通过逆变回馈装置吸收反馈到中央电网被地面应用,逆变回馈装置的回馈效益在50%左右,折算下来逆变回馈装置吸收的能量占到牵引能耗的15%左右。
不过该专家指出,在实践中发车密度对逆变回馈装置的节能效果有着重要影响。具体来说,当每小时发车对数在10对左右,逆变回馈装置节能百分比较高,达到牵引能量的15%左右,但是节能效益却不一定最大,因为运行列车较少,产生的制动能量并不是最多的;当列车发车对数达到每小时20对左右时,再生制动能量主要被邻近车吸收,逆变回馈装置节能百分比处于较低水平,占到牵引能量的4%左右;不过随着发车对数的再增大,节能百分比又呈现出逐步增长的趋势。该专家认为,再生制动能量的利用,不能只关注逆变回馈装置的节能效益,如果邻近车能吸收再生制动能量,应尽量满足邻近车吸收应用,富余的再生制动能量再通过逆变回馈装置补充吸收,这样才是真正的节能。
有专家指出,影响逆变回馈装置节能效益因素众多,例如轨道交通节能运行图、供电系统的节能设计、邻近车吸收率、车载充电等新技术等都会影响逆变回馈装载的节能效应。因此其表示,对于供电系统的节能,不能只关注节能设备的节能效果,应该综合考虑,具体来说在轨道交通规划设计阶段,就该开始考虑节能工作,通过规划合理的布局供电所减少供电电压波动,在线路上设计“节能坡”降低牵引供电能耗;在设备选型阶段,最初应该选择节能设备,并且预留一定节能改造基础;在后期的节能改造上,注重节能技术的应用与节能管理的优化,但是也要考虑整个节能改造的成本,这样才能达到更好的节能效果。
LED照明应用
轨道交通对LED照明应用在逐步扩大,当前众多地铁公司都已完成或正在着手LED照明改造应用。对于地铁LED照明改造,专家们表示不同地铁公司之间存在一定的差异,例如部分地铁公司的LED照明改造是配合能源管理系统同时开发,由开发商进行节能改造,地铁公司和开发商就节能电费进行分成,在应用中取得不错的成效。部分地铁对LED照明改造中还引入了车站智能照明控制系统,通过系统设置,将车站的启用与关闭与LED照明控制系统结合,在启用车站前10分钟左右,通过系统自动启用照明;在关闭车站后,控制系统自动关闭照明,实现地铁LED照明控制的智能化,进一步节约照明用电。
南昌轨道交通集团有限公司 总师室副主任 付胜华
对于LED照明的应用,专家表示当前主要需要做一些滤波工作,避免LED启用或关闭时对供电系统造成损害,不过专家同时表示,当前的LED滤波技术也较为成熟,LED照明应用困难较少。
运营管理节能
运营管理节能工作涉及多方面,精准的能耗数据是节能管理的基础。专家指出在运营管理上,为保证能耗数据的精准性,需要找准计量点安装专用表记,当前众多能耗数据可通过表记冻结,管理人员可将相关数据导出或抄表记录。专家认为并非所有能耗数据都需要记录,例如在部分节能空间较少,能耗数据较为稳定的设备方面,监测到的数据实用性较低,没有必要监测。专家指出表记需要地铁运维人员去定期标定,过多的安装表记会加重运维工作。
西南交通大学电气工程学院 副教授 刘炜
专家表示,在运营管理节能实践中发现,能耗数据与众多因素有关,例如客运强度、天气变化等。其中天气变化对能耗数据有着较大影响,当前已积累了一定数据基础,但是数据与天气之间联系尚未分析出来。未来目标是考虑通过大量数据的分析,将天气和能耗变化做一个规划指标。
专家指出,当前众多地铁公司运营管理节能工作开展很多,例如在轨道排风方面,部分地铁运营公司根据相关研究,在逐步的取消轨道排风;隧道通风也从以往的早晚通风改为按需通风;部分地铁公司引入合同能源管理进行试点应用,当前应用效果很好,不过专家表示当前合同能源管理系统的调试时间过长。
对于运营管理节能工作的开展,专家强调,不能因为节能目标而损害乘客利益。专家表示因为节能指标的原因,使得部分地铁车站运营管理人员,控制地铁设备能耗,造成灯光暗淡、温度较高等情况,严重损害了地铁乘客的利益。为此有专家建议,在运营管理节能工作上,可参照部分地铁公司将乘客投诉与节能工作挂钩,在节能工作开展的同时,保护乘客利益。
编后记:
5月13日下午,与会者还参观了广州地铁博物馆,深入了解广州地铁建设成果与发展历程。
广州地铁博物馆位于海珠区万胜围地铁站A出口南侧万胜广场C塔裙楼负一至三层,建筑面积约4400平方米,展陈面积约3600平方米。展示区分布四个楼层,负一层为广州地质状况及地铁建设过程展示区;一层为轨道交通行业及广州地铁发展历程展示区;二层为地铁运营安全体验区;三层为广州地铁企业形象展示厅。博物馆展项共分为十个站点,既展示了广州地铁在建设、运营、科研等方面所取得的成就,也将地铁科普、地质知识、应急常识带给每一位进馆的观众。
至此,2017(第五届)中国城市轨道交通系统性节能研讨会圆满落幕。这已经是中国轨道交通网(www.rail-transit.com)举办的第五届中国城市轨道交通节能会议,此前,在珠海、北京、南京和深圳分别召开了相关会议。
专题报道同时还得到了众多专家的支持,在此,我们表示衷心的感谢。
编辑/龚元义
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