城市轨道交通车站节能技术探讨

1概述

轨道交通车站机电系统是重要的用能大户，如何提高机电系统运行效率、大幅降低机电系统运行能耗，是轨道交通节能减排工作的重中之重。

2城市轨道交通能源管理与能耗标准研究现状

节能的基础是定量化、精细化的能源管理。目前，地铁机电系统的能源管理普遍较为粗放，通常一个车站只有少量电表，不能做到对各个设备电耗的分项计量和追踪。同时，受社会经济发展、法规政策约束等客观因素影响，轨道交通节能滞后于工业和建筑节能。目前已出台了一系列建筑节能标准，形成了较为完善的节能标准体系。但轨道交通由于建筑结构、能源消费、耗能设备、运营组织等行业特殊性，在诸多环节，并不能直接套用建筑节能标准。轨道交通现行的《城市轨道交通能源消耗评价方法》对能耗计量提出了具体要求，建立了完善的评价指标体系及评价方法，但并未给出具体指标。同时在内容范围、深度上有明显的局限性，不能满足今后轨道交通深化节能减碳工作的实际需要。

3城市轨道交通节能技术现状与趋势

(一)缺乏综合性的节能技术方案轨道交通系统庞大、复杂，国内外提出了针对不同子系统的节能技术和方案，积累了丰富的理论研究成果。各城市轨道交通建设和运营在节能方面采取了不同的技术措施和管理措施和改造，以北京地铁公司为例，十二五期间实施了“预备车断电、每晚20:30后列车执行人工驾驶、地面和高架线路10:00-15:00关闭列车客室照明、管理用房和设备机房人走灯灭”等33项管理节能措施;开展了10个合同能源管理节能改造项目，共计推广10万支LED绿色照明，完成18座车站通风空调节能改造，开展一座车辆段燃气供暖系统节能改造试点，管理节能、技术节能多措并举。但由于能耗计量手段落后、能耗数据缺乏系统性、完整性和有效性，难以对各节能方案的节能效果进行有效验证，缺乏对这些节能技术的总结及对比。(二)既有车站节能策略与技术现状轨道交通车站机电系统包括轨道牵引、通风空调、照明、电梯等多个子系统，但主要的节能技术大多体现在通风空调系统与照明系统。(1)车站通风空调系统节能研究现状与趋势。城市轨道交通系统中，通风空调系统是重要的用电大户，其运行能耗约占车站总能耗的40%。通风空调系统的节能重点在于结合地铁车站热环境的特点对设备进行精细化的控制和运行。在此方面，清华大学进行了长期的研究，朱颖心、江亿等提出了水力网络流动不稳定过程的算法，以及分析长期不稳定传热的特征值法，在此基础上开发了地铁热环境模拟分析软件STESS。对于活塞风对站台的影响，李先庭用CFD方法(计算流体力学)进行了数值模拟，李晓锋则用示踪气体实验方法进行实际测试。在这些研究的基础上，江泳等学者研究了车站通风空调系统的运行策略。上述研究为通风空调系统节能奠定了良好的基础。然而，随着地铁建设的飞速发展，出现了新的站台形式(全屏蔽、半屏蔽)，空调需求发生了改变，监控系统智能化程度大幅提升，既有研究成果已经不能适应当前通风空调系统节能运行的需求，需要在此基础上提出新的能够适应车站现状的通风空调系统节能运行策略。(2)车站照明系统节能研究现状与趋势。随着照明技术的发展，车站照明系统可以实现良好的节能收益。但是，目前照明系统的节能改造方案相对简单，多局限在更换灯具方面，存在光环境改变、灯具照度随时间下降等问题，因此，对车站照明节能应进行更深入的研究。照明节能的基础是车站光环境动态需求研究。现有规范给出了车站照明的基本要求，但是在实际运行过程中，车站各功能区对照度等因素的要求是动态变化的，例如，机房在有人员在场时应提供足够的照度以满足人员检查设备的需求，但在没有人员在场时仅需满足安全监视的需求。目前的研究对各功能区光环境的动态需求研究不足。

4城市轨道交通节能的意义

在社会经济飞速发展的今天，能源在城市建设的过程中扮演着不可或缺的角色，城市轨道交通的发展更离不开能源。加强对设备全周期能源的合理利用，尽可能地控制和减少对能源的浪费，对保障城市轨道交通行业的持续发展具有促进左右。

参考文献:

［1］杨颖．城市轨道交通低碳技术应用研究［J］．2010，(6):1-15．

［2］吴寿良．LED照明灯在现代建筑中的应用［J］．智能建筑电气技术，2014，8(5):23-25．

作者:张健楠 李倬 蒋哲人 葛琦 单位:1.北京市地铁运营有限公司 2.同方节能工程技术有限公司