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摘 要:城市轨道交通机电设备系统的节能设计方法多种多样。针对城市轨道交通的特点,在满足正常运营要求的基础上,选择适当的节能措施,降低能耗,提高能效,充分发挥轨道交通机电设备系统的节能效果。
关键词:轨道交通;机电设备系统;节能技术
前言
在城市轨道交通运行中,各种用电负荷导致城市轨道交通用电总负荷量大,成为城市用电大户。目前,在城市轨道交通运营成本中,电能消耗产生的电费支出占运营直接成本的30.7%左右。在城市轨道交通供电系统运行中,采取节能措施可以显著提高其经济效益,还可以减少资源的浪费,提高电能的终端利用率,进一步提升城市轨道交通系统的安全性。
1 城市轨道交通节能技术应用所具有的价值
在当前的现代城市中,人们需要具备极强的环保意识,尽可能在生活、出行过程中选择绿色交通方式,因而城市轨道交通成为了首选。但从某个层面上分析,虽然城市轨道交通具有运行效率高、客运量大等特征,但其对电能的消耗非常大。想要让城市轨道交通真正意义上成为绿色交通,必须要在其建设与运营管理过程中遵循以人为本的原则,尽可能地为旅客提供更优质服务。同时加大对其节能技术的研究力度,让能源可以得到合理利用,减少对环境所造成的污染。所以,在城市轨道交通发展过程中,需要制定出与项目运营相匹配的标准以及节能措施。根据城市轨道交通所在地的能源供应情况,制定出相应的节能技术标准,促进城市轨道交通得到可持续发展。对于节能技术而言,其所涵盖的技术层面非常广,必须要围绕利用有限能源获取更多社会以及经济效益为目标,发挥出各层面的积极影响因素,彻底将节能技术、分析以及管理进行有机结合,最终实现降低城市轨道交通综合能耗指标的目标。
2 城市轨道交通机电工程技术型节能
2.1 电能质量分析
电能质量管理系统可以实时采集现场数据,由电量数据和电能质量数据组成。其中,电量数据包括电压、电流、频率以及功率等。电能质量数据包括电压偏差、波动、闪动及谐波等。通过对监测数据进行分析,得到电能质量的各项指标。通过对系统采集到的数据进行分析,可以得到电能质量的分析结果,监控各项指标是否在允许范围内。城市轨道交通系统是一个相对复杂的系统,其组成的设备种类较多,耗能系统通过电能质量分析,可以将耗能设备分为列车运行耗能以及车站设备耗能。车站设备的主要耗能设备包含#部分:自动扶梯、通风空调以及照明系统。
2.2 智能低压配电系统
近些年,随着智能低压配电技术不断进步,克服了传统配电网许多不足之处,譬如,能做到电气设备智能化控制,且逐渐应用到相关领域中,实践效果非常显著。对于城市轨道交通系统而言,智能低压配电系统可提高城市轨道交通的安全性与稳定性,进一步减少能耗。这种配电系统功能完善,运行可靠,易于现场接线,能满足数据实时上传需求,后台方便获取运行数据,各项操作更加直观、高效。依托城市轨道交通监测系统,可实时掌握配电系统运行状态,及时发现潜在问题。URU车辆节能车辆节能应从车辆自身运行性能与设备特征来分析,使运行性能与原有技术得到有效改善。1)变频调速系统:和普通车辆有着明显区别,调频调压控制式牵引系统能做到变频调速,避免电阻消耗过多电能。在车辆行车期间,牵引力与制动力处在相应时段,能将制动能量用于牵引,实现能量循环利用与再生制动。2)带储能轨道系统:结合实际情况可知,列车本身拥有储能设备,空余时间可完成充电,譬如,乘客上下车与发车前相应时间高效充电,能有效规避部分地段架设供电线路风险,进而缩小投资规模,创造更大经济效益。
2.3 通风空调系统节能
该系统可实现列车内温湿度与空气质量调控,从现有技术水平来看,能选择全新变频技术来实现,充分考虑车内乘客人数或高峰时段,合理调控温湿度,用最低能耗创造最舒适乘车体验。在现有空调系统基础上持续改进,能找到节能环保更理想的设备或技术,一方面节省投资费用,另一方面可给城市轨道交通系统发展奠定技术基础,意义重大。
2.4 照明系統节能
根据城市轨道交通系统能耗情况可知,照明系统占有一定比重,通过照明供电线路科学规划、选择良好的节能照明灯具、改进照明系统等,均能降低照明系统能耗,促使其性能得到全面提升。
2.4.1选用节能灯具结合实际情况考虑,这类照明系统包含车辆行车以及公共区域照明。由于金属卤化物可有效利用电力资源,故而适用于前者。但后者必须满足日常业务需求,给乘客带来良好乘车体验,因此,要科学设计照明密度,同时,考虑布置节能环保LED灯。
2.4.2优化照明系统从节能角度分析,一方面要求选择节能灯具,另一方面必须优化照明系统。按照站内人流量与时间段采取对应照明模式(也就是正常运行、节能降耗以及实时控制),合理调控灯具数量与亮度。
2.5 其他技术节能管理措施
1)实现长效运营机制,完成列车中长期运行规划,绘出运行图,科学调整列车间次序以及运行路线,增加列车运用率,降低不必要的能耗,保证运行符合经济性要求。2)车站选址首先考虑繁华地段,确保人流量足够大,能依靠附近建筑为地下运行空间带来更舒适的温湿度,降低日常能耗。除此之外,还能和附近建筑融为一体,避免占用过多土地,不但要充分发挥土地资源价值,而且要给周边居民提供便利,尽可能减轻周边交通压力,维护整体经济性。3)改善车站周边绿化环境,充分发挥植被保暖保冷作用,进一步降低能耗。当车站建于地面时,应对墙体周围与屋顶进行植被绿化处理,这样不但能改善城市绿化,而且有利于降低能源需求。
3 结束语
综上所述,随着我国社会经济的不断发展,人们对城市建设提出了更高的要求。城市轨道交通作为城市建设的重要组成部分,需要不断地融入适用性较强的节能技术,并结合节能技术的发展趋势以及城市轨道交通建设需求,制定出可行性、灵活性较强的建设方案,促进我国城市轨道交通的可持续发展。
参考文献
[1]王龙达.城市轨道交通节能运行策略的研究[D].大连:大连交通大学,2013.
[2]刘学.城市低碳交通发展方式与调控政策研究[D].天津:天津大学,2016.
关键词:轨道交通;机电设备系统;节能技术
前言
在城市轨道交通运行中,各种用电负荷导致城市轨道交通用电总负荷量大,成为城市用电大户。目前,在城市轨道交通运营成本中,电能消耗产生的电费支出占运营直接成本的30.7%左右。在城市轨道交通供电系统运行中,采取节能措施可以显著提高其经济效益,还可以减少资源的浪费,提高电能的终端利用率,进一步提升城市轨道交通系统的安全性。
1 城市轨道交通节能技术应用所具有的价值
在当前的现代城市中,人们需要具备极强的环保意识,尽可能在生活、出行过程中选择绿色交通方式,因而城市轨道交通成为了首选。但从某个层面上分析,虽然城市轨道交通具有运行效率高、客运量大等特征,但其对电能的消耗非常大。想要让城市轨道交通真正意义上成为绿色交通,必须要在其建设与运营管理过程中遵循以人为本的原则,尽可能地为旅客提供更优质服务。同时加大对其节能技术的研究力度,让能源可以得到合理利用,减少对环境所造成的污染。所以,在城市轨道交通发展过程中,需要制定出与项目运营相匹配的标准以及节能措施。根据城市轨道交通所在地的能源供应情况,制定出相应的节能技术标准,促进城市轨道交通得到可持续发展。对于节能技术而言,其所涵盖的技术层面非常广,必须要围绕利用有限能源获取更多社会以及经济效益为目标,发挥出各层面的积极影响因素,彻底将节能技术、分析以及管理进行有机结合,最终实现降低城市轨道交通综合能耗指标的目标。
2 城市轨道交通机电工程技术型节能
2.1 电能质量分析
电能质量管理系统可以实时采集现场数据,由电量数据和电能质量数据组成。其中,电量数据包括电压、电流、频率以及功率等。电能质量数据包括电压偏差、波动、闪动及谐波等。通过对监测数据进行分析,得到电能质量的各项指标。通过对系统采集到的数据进行分析,可以得到电能质量的分析结果,监控各项指标是否在允许范围内。城市轨道交通系统是一个相对复杂的系统,其组成的设备种类较多,耗能系统通过电能质量分析,可以将耗能设备分为列车运行耗能以及车站设备耗能。车站设备的主要耗能设备包含#部分:自动扶梯、通风空调以及照明系统。
2.2 智能低压配电系统
近些年,随着智能低压配电技术不断进步,克服了传统配电网许多不足之处,譬如,能做到电气设备智能化控制,且逐渐应用到相关领域中,实践效果非常显著。对于城市轨道交通系统而言,智能低压配电系统可提高城市轨道交通的安全性与稳定性,进一步减少能耗。这种配电系统功能完善,运行可靠,易于现场接线,能满足数据实时上传需求,后台方便获取运行数据,各项操作更加直观、高效。依托城市轨道交通监测系统,可实时掌握配电系统运行状态,及时发现潜在问题。URU车辆节能车辆节能应从车辆自身运行性能与设备特征来分析,使运行性能与原有技术得到有效改善。1)变频调速系统:和普通车辆有着明显区别,调频调压控制式牵引系统能做到变频调速,避免电阻消耗过多电能。在车辆行车期间,牵引力与制动力处在相应时段,能将制动能量用于牵引,实现能量循环利用与再生制动。2)带储能轨道系统:结合实际情况可知,列车本身拥有储能设备,空余时间可完成充电,譬如,乘客上下车与发车前相应时间高效充电,能有效规避部分地段架设供电线路风险,进而缩小投资规模,创造更大经济效益。
2.3 通风空调系统节能
该系统可实现列车内温湿度与空气质量调控,从现有技术水平来看,能选择全新变频技术来实现,充分考虑车内乘客人数或高峰时段,合理调控温湿度,用最低能耗创造最舒适乘车体验。在现有空调系统基础上持续改进,能找到节能环保更理想的设备或技术,一方面节省投资费用,另一方面可给城市轨道交通系统发展奠定技术基础,意义重大。
2.4 照明系統节能
根据城市轨道交通系统能耗情况可知,照明系统占有一定比重,通过照明供电线路科学规划、选择良好的节能照明灯具、改进照明系统等,均能降低照明系统能耗,促使其性能得到全面提升。
2.4.1选用节能灯具结合实际情况考虑,这类照明系统包含车辆行车以及公共区域照明。由于金属卤化物可有效利用电力资源,故而适用于前者。但后者必须满足日常业务需求,给乘客带来良好乘车体验,因此,要科学设计照明密度,同时,考虑布置节能环保LED灯。
2.4.2优化照明系统从节能角度分析,一方面要求选择节能灯具,另一方面必须优化照明系统。按照站内人流量与时间段采取对应照明模式(也就是正常运行、节能降耗以及实时控制),合理调控灯具数量与亮度。
2.5 其他技术节能管理措施
1)实现长效运营机制,完成列车中长期运行规划,绘出运行图,科学调整列车间次序以及运行路线,增加列车运用率,降低不必要的能耗,保证运行符合经济性要求。2)车站选址首先考虑繁华地段,确保人流量足够大,能依靠附近建筑为地下运行空间带来更舒适的温湿度,降低日常能耗。除此之外,还能和附近建筑融为一体,避免占用过多土地,不但要充分发挥土地资源价值,而且要给周边居民提供便利,尽可能减轻周边交通压力,维护整体经济性。3)改善车站周边绿化环境,充分发挥植被保暖保冷作用,进一步降低能耗。当车站建于地面时,应对墙体周围与屋顶进行植被绿化处理,这样不但能改善城市绿化,而且有利于降低能源需求。
3 结束语
综上所述,随着我国社会经济的不断发展,人们对城市建设提出了更高的要求。城市轨道交通作为城市建设的重要组成部分,需要不断地融入适用性较强的节能技术,并结合节能技术的发展趋势以及城市轨道交通建设需求,制定出可行性、灵活性较强的建设方案,促进我国城市轨道交通的可持续发展。
参考文献
[1]王龙达.城市轨道交通节能运行策略的研究[D].大连:大连交通大学,2013.
[2]刘学.城市低碳交通发展方式与调控政策研究[D].天津:天津大学,2016.