上海局大型客站能耗現(xiàn)狀的分析與對(duì)策

佟松貞 上海鐵路局科研所

上海局大型客站能耗現(xiàn)狀的分析與對(duì)策

佟松貞 上海鐵路局科研所

上海鐵路局地處長(zhǎng)江三角洲地區(qū)，“十二五”期間，大量高標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)代化的大型客站建成運(yùn)營(yíng)，站內(nèi)設(shè)施的增加和旅客服務(wù)要求的提高，大幅增加了空調(diào)、照明、動(dòng)力等負(fù)荷需求，客站能耗水平大幅攀升，能效管控要求非常迫切。通過(guò)調(diào)研分析，梳理了上海鐵路局大型客站能源消耗的現(xiàn)狀和特點(diǎn)，對(duì)節(jié)能管理中存在的問(wèn)題分析并提出對(duì)策建議。

上海鐵路局；大型客站；能源消耗；現(xiàn)狀；對(duì)策提高鐵路大型客站能效管理水平進(jìn)行思考和探討。

2013 年，上海鐵路局完成旅客發(fā)送3.91億人，較2007年增長(zhǎng)近1倍。截止到2013年底，上海鐵路局已擁有合寧、合武、甬臺(tái)溫、滬寧、滬杭、京滬、合蚌、寧杭、杭甬、溫福等10條高速鐵路，營(yíng)業(yè)里程2323km，是全國(guó)高速鐵路運(yùn)營(yíng)里程最長(zhǎng)的鐵路局，動(dòng)車(chē)組發(fā)送旅客占上海鐵路局客發(fā)總量的55%。近年來(lái)，上海鐵路局管轄范圍內(nèi)新建了大量大型客站，尤其是城際（高鐵）站，同時(shí)對(duì)大部分既有客站也進(jìn)行了不同程度的改擴(kuò)建，大型客站設(shè)施設(shè)備的技術(shù)先進(jìn)性有了較大的跨越，但在使用管理上仍然沿用傳統(tǒng)的管理體系和模式，節(jié)能管理工作與現(xiàn)代化的大型客站極不相稱(chēng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能解決運(yùn)營(yíng)能源成本居高不下的問(wèn)題，逐漸引起國(guó)家鐵路的關(guān)注和重視。本文通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研上海鐵路局大型客站的能源使用和管理情況，分析其能源消耗的特點(diǎn)規(guī)律和能源管理中存在的問(wèn)題，就如何

1 南方地區(qū)大型客站的運(yùn)營(yíng)和能耗特征

上海鐵路局的管轄區(qū)域位于長(zhǎng)江三角洲地區(qū)，受地理位置、自然條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、民風(fēng)文化等方面的影響，大型客站的運(yùn)營(yíng)和用能呈現(xiàn)了南方地區(qū)特有的一些特征，主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：

（1）屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，夏季炎熱且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，空調(diào)系統(tǒng)制冷能耗高。在秦嶺-淮河以北，冬季平均氣溫較低（最低0℃），這里的客站冬季主要采用鍋爐、熱交換器以及中央空調(diào)水系統(tǒng)供暖，其他大型客站冬季直接采用中央空調(diào)供暖。因此，該地區(qū)大型客站除了春秋季節(jié)（3、4月和10、11月），常年使用中央空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)能耗高，其中制冷能耗偏高。

（2）相較于北方地區(qū)，上海鐵路局所在的南方地區(qū)夏季白晝時(shí)間略短，冬季白晝時(shí)間略長(zhǎng)。總體上，夏季白晝時(shí)間比冬季多4～5個(gè)小時(shí)，對(duì)大型客站照明系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行與用能有一定影響。同時(shí)，晝夜溫差小，空調(diào)系統(tǒng)的使用率和能耗較高。

（3）大型城際（高鐵）客站數(shù)量占一半以上，具有空間大、人流動(dòng)量大、服務(wù)要求高等特點(diǎn)，客站能耗高。這些客站運(yùn)營(yíng)時(shí)間約為6:00～23:00，因此能耗設(shè)施設(shè)備往往需要在客站運(yùn)行前啟動(dòng)預(yù)備，結(jié)束運(yùn)行前關(guān)停節(jié)能。

（4）長(zhǎng)三角城市經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，人口密集，地處農(nóng)民工集散地、旅游目的地且祭掃文化濃厚，因此，除了其他節(jié)假日外，春節(jié)、清明等的客流高峰十分明顯，旅游流、探親流、祭掃流等交織疊加，客流量和人員流動(dòng)性都很大，對(duì)大型客站運(yùn)營(yíng)和能耗產(chǎn)生較大壓力。

2 上海鐵路局大型客站能耗概況

目前，上海鐵路局運(yùn)營(yíng)范圍跨江浙滬皖三省一市，共擁有大型客站共23個(gè)，候車(chē)室使用面積大于10000m2的大型客站占一半以上，其中大于20000m2的大型客站有四個(gè)，最大的為上海虹橋站，為65000m2。2013年上海鐵路局的大型客站總能源消耗4.160萬(wàn)t標(biāo)煤，總消耗電量達(dá)1.470億kWh。根據(jù)調(diào)研，上海鐵路局大型客站用于制冷供暖的冷熱源和末端負(fù)載的中央空調(diào)系統(tǒng)能耗最大，達(dá)到72%以上，其次是照明能耗，占12%左右，電梯能耗和其他能耗各占7.5%左右。

單位客運(yùn)建筑面積能耗和電量、旅客人均能耗和電量是鐵路客站能耗統(tǒng)計(jì)和分析的重要指標(biāo)。全局大型客站單位客運(yùn)建筑面積能耗和旅客人均能耗分別為31.982千克標(biāo)煤/平方米和0.222千克標(biāo)煤/人，兩個(gè)指標(biāo)均較高的大型客站有徐州站、上海站、杭州站、上海南站和南京南站，這些客站的中央空調(diào)設(shè)施主要以溴化鋰空調(diào)機(jī)組為主，還采用煤、煤氣、天然氣等電以外的能源介質(zhì)；全局大型客站單位客運(yùn)建筑面積電量和旅客人均電量分別為117.410kWh/m2和0.968千瓦時(shí)/人，兩個(gè)指標(biāo)均較高的大型客站有上海虹橋站、南京南站、南京站、上海站和上海南站，能耗設(shè)備的節(jié)能運(yùn)行空間很大。上海站、上海南站和南京南站的絕對(duì)能耗和絕對(duì)電量均比較高，節(jié)能潛力顯著。在三省一市中，上海市的大型客站單位客運(yùn)建筑面積能耗和電量均最高，是全局客站節(jié)能的重點(diǎn)地區(qū)。

3 上海鐵路局大型客站能耗設(shè)施運(yùn)行現(xiàn)狀

上海鐵路局近一半的大型客站建于20世紀(jì)，其他大型客站于2009年及以后建成使用。最早的五個(gè)大型客站建于上世紀(jì)初，使用百年以上，其余老站建于上世紀(jì)70年代后，站房陳舊，設(shè)施設(shè)備的安裝設(shè)計(jì)落后，雖然在后期均進(jìn)行了不同程度的改擴(kuò)建，但對(duì)于設(shè)施設(shè)備的運(yùn)行設(shè)計(jì)和用能構(gòu)成沒(méi)有進(jìn)行徹底改造。

空調(diào)系統(tǒng)是大型客站最大的能耗系統(tǒng)，涉及到的用能設(shè)施設(shè)備和節(jié)能措施有重要影響。建于上個(gè)世紀(jì)的大型客站在改造后基本沿用過(guò)去的用能模式，部分客站采用傳統(tǒng)能源介質(zhì)原煤（如蚌埠站、阜陽(yáng)站、徐州站等），其他客站以天然氣（如合肥站、南京站、杭州站、上海南站等）、外購(gòu)蒸汽（如無(wú)錫普速站）、煤氣（如上海站）等作為能源介質(zhì)，均使用鍋爐和溴化鋰空調(diào)機(jī)組等設(shè)施設(shè)備提供冷熱源。這些客站除電以外的能源介質(zhì)消耗占整個(gè)客站能耗的50%左右，占客站空調(diào)系統(tǒng)能耗的75%左右，而這些客站的空調(diào)系統(tǒng)能耗占客站總能耗比重均基本在70%以上，整體高于只利用電能提供冷熱源的客站。因此，在合理投入成本內(nèi)，對(duì)不節(jié)能或陳舊的用能設(shè)施設(shè)備（如溴化鋰機(jī)組）進(jìn)行改造或更換，配置更為節(jié)能環(huán)保的空調(diào)系統(tǒng)，是節(jié)能工程重要措施之一。

在客站節(jié)能方面，大型客站不同程度地實(shí)現(xiàn)了空調(diào)變頻、冷凝水回收、地源或水源熱泵系統(tǒng)以及LED節(jié)能燈具改造等節(jié)能技術(shù)與措施，但這類(lèi)單項(xiàng)節(jié)能技術(shù)與措施各自為政，節(jié)能效果非常有限。在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，各大型客站對(duì)用能設(shè)備的節(jié)能運(yùn)行主要憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn)控制設(shè)備的啟停和數(shù)量，沒(méi)有結(jié)合實(shí)際客運(yùn)業(yè)務(wù)和環(huán)境條件，管理比較粗放，節(jié)能存在很大的空間。

4 上海鐵路局大型客站節(jié)能工作的特點(diǎn)與存在的問(wèn)題

通過(guò)調(diào)研和能耗數(shù)據(jù)分析，在節(jié)能降耗方面，上海鐵路局大型客站的節(jié)能工作存在的問(wèn)題主要有以下幾點(diǎn)：

（1）體制機(jī)制不合理。對(duì)控股合資公司的城際（高鐵）站，用能單位（局屬運(yùn)輸站段）不付費(fèi)，付費(fèi)單位（合資公司）不用能；對(duì)設(shè)備管理由第三方機(jī)構(gòu)承擔(dān)的部分大型客站，用能單位（局屬運(yùn)輸站段）不管理，管理單位（第三方機(jī)構(gòu)）不用能。這導(dǎo)致有意無(wú)意放松管理或過(guò)度用能。

（2）科學(xué)節(jié)能意識(shí)淡薄，普遍存在為節(jié)能而節(jié)能的管控情況，能耗管理未與客站的運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)和實(shí)際環(huán)境結(jié)合，其根本原因在于缺乏基于客站實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況的量化分析依據(jù)，從而無(wú)法形成科學(xué)合理的節(jié)能措施。

（3）對(duì)整個(gè)能耗系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一的調(diào)度管理平臺(tái)，無(wú)法充分發(fā)掘并消除無(wú)效能耗損失。

（4）計(jì)量器具配備嚴(yán)重不足，缺少能源消耗細(xì)節(jié)，如何消耗、何時(shí)何處消耗及消耗多少并不清楚，難以提供能效管控的科學(xué)指導(dǎo)。

（5）一半以上大型客站安裝了客站或局部的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)（BAS），一定程度上實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制但缺乏自動(dòng)化管控，個(gè)別大型客站如上海虹橋站，安裝了能源管理系統(tǒng)（EMS），但只監(jiān)不控，設(shè)備控制仍然依靠人為經(jīng)驗(yàn)分析和管控。

（6）未建立健全的班組考核管理辦法，缺乏科學(xué)界定能效高低的標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)重要原因，如何進(jìn)行能效班組考核機(jī)制，如何制定與實(shí)施符合當(dāng)前實(shí)際情況的能效管理體系是目前忽視的重要問(wèn)題。

5 對(duì)策和建議

5.1 建立健全節(jié)能機(jī)制體制

將“大物業(yè)”背景下設(shè)立的上海申鐵杰能信息科技有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“申鐵杰能”）建設(shè)成為專(zhuān)業(yè)性的大型客站第三方節(jié)能管理機(jī)構(gòu)，培育專(zhuān)業(yè)人才隊(duì)伍，使申鐵杰能與大型客站的節(jié)能管理和考核無(wú)縫對(duì)接，建立節(jié)能動(dòng)力機(jī)制。

5.2 建立大型客站能效綜合管理平臺(tái)

實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)的單一節(jié)能模式到綜合能效管理的轉(zhuǎn)變，建立“監(jiān)測(cè)-分析-管控”閉環(huán)管理理念的能效綜合管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)客站整體能效的管控。

5.3 建立全面覆蓋的能源計(jì)量網(wǎng)絡(luò)

結(jié)合客站運(yùn)行和管理的需要，為大型客站現(xiàn)場(chǎng)用能設(shè)施設(shè)備系統(tǒng)地配置細(xì)致的二、三級(jí)能源計(jì)量裝置，與感應(yīng)裝置形成全面的能耗監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，獲得設(shè)備運(yùn)行和能耗細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)，提高能源監(jiān)測(cè)和管控的精細(xì)化程度。

5.4 建立完善的大型客站能源管理系統(tǒng)（EMS）

針對(duì)目前客站能源管理系統(tǒng)（EMS）的不足，對(duì)能源管理系統(tǒng)（EMS）進(jìn)行功能升級(jí)，加強(qiáng)能耗和能效分析和管控環(huán)節(jié)，對(duì)能耗細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行多維度深度挖掘分析，找出無(wú)效能耗和低能效，對(duì)標(biāo)并根據(jù)客站運(yùn)行和環(huán)境條件實(shí)現(xiàn)智能自動(dòng)化能效管控。

5.5 建立健全科學(xué)的節(jié)能考核辦法

根據(jù)能耗分析和管控的科學(xué)量化依據(jù)，制定符合實(shí)際情況的節(jié)能指標(biāo)和能源管理計(jì)劃，從上至下切實(shí)貫徹執(zhí)行，在節(jié)能管理工作過(guò)程中形成獎(jiǎng)懲和責(zé)任分明的長(zhǎng)效考核激勵(lì)機(jī)制并不斷優(yōu)化，保證大型客站的可持續(xù)節(jié)能。

責(zé)任編輯：王華于建明來(lái)稿日期：2014-11-21