城市軌道交通節(jié)能管理探討與措施分析

李軍，王亮，朱國琦

（南寧軌道交通集團有限責任公司運營分公司，南寧530000）

1 城市軌道交通能耗的主要特征

城市軌道交通系統(tǒng)由車輛、供電、通信、信號、環(huán)控、自動化、屏蔽門、電扶梯等各個專業(yè)設備匯集而成，屬于一項系統(tǒng)性的工程。隨著我國現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，能夠促使城市軌道交通將大量的新設施與新技術加以運用，在能源的消耗方面，具有以下幾種特征。

1.1 電力是主要能源

城市軌道交通所使用和消耗的能源包括電力、水、燃油和燃氣。城市軌道交通運營列車和機電設備主要依靠電力驅動，空調設備運行和生產生活會消耗一定的水資源，同時設備檢修和生產生活還有少量可以忽略不計的燃油、燃氣的消耗?？梢?，電力能耗是節(jié)能管理工作首先需要管控的目標。

1.2 能耗峰谷明顯

城市軌道交通一年四季不間斷運行，每日運營時間以早5：00～晚12：00，運營期間電力消耗的占比達到90%，在運營結束之后，還需要開展相應的列車與設備調試、設施設備檢修維護等工作，會產生少量生產用電。

另外，由于全球正在發(fā)生氣候變暖，導致多數(shù)城市的夏季高溫時間較長，在城市軌道交通運行期間，需要運用大量的空調系統(tǒng)，空調季節(jié)一般6個月左右，北方地區(qū)冬季寒冷還需要供暖。由于空調系統(tǒng)的大量應用，會導致電力的消耗加大。根據(jù)相關的調查數(shù)據(jù)表明，在城市軌道交通運行期間，受到空調系統(tǒng)電力消耗的比重超出50%，遠高于城市軌道交通中其他照明用具所消耗的電力【1】。

1.3 受設備運行影響大

城市軌道交通有地面線、地下線及高架線等多種制式，不同地域不同線路的設施設備差異巨大，各地城市軌道交通的設計理念、設備選取和運營管理方式不同，如何通過對設備系統(tǒng)的合理設計和有效管控，既保證運營質量又實現(xiàn)節(jié)能減排，是行業(yè)面臨的共同難題。

2 城市軌道交通節(jié)能的主要工作思路

對于城市軌道交通而言，電力消耗是其最為關鍵的控制目標，因此，想要將電力消耗進行節(jié)約，則必須通過以下3個方面來開展：

1）需要減少不必要的機電設備運行與數(shù)量，使之與運營需求相匹配，例如：對變壓器容量進行合理設計，將非運行期間的照明數(shù)量減少。

2）將設備的運行方式與運行效率進行提升，并將其電力消耗降低，例如：對電梯或環(huán)控設施采取節(jié)能運行圖、變頻器或是節(jié)能坡方式進行電力節(jié)約。

3）采取新能源設施將電能進行替代。例如：采取風力發(fā)電、地熱能空調或是太陽能光源等。這些需要爪好城市軌道交通從設計至運營期間的每個環(huán)節(jié)，才能夠獲取更高的效率。

2.1 城市軌道交通節(jié)能理念及設計

現(xiàn)如今，全世界城市軌道交通已經(jīng)存在了百年，但對我國而言，現(xiàn)代化的城市軌道交通大規(guī)模發(fā)展只有近10a的歷史。在此領域中，對于節(jié)能方面的技術與標準確立涉及還較少。另外，西方國家在此方面也沒有做出系統(tǒng)化的工作，我國很難借鑒相應的節(jié)能策略。所以，在開展城市軌道交通設計工作期間，必須提出合理的節(jié)能觀念，從而提升節(jié)能效果。通過對城市軌道交通現(xiàn)狀的觀察，建設一條綠色節(jié)能的線路，應該從線路走向、建筑以及車輛、運行、供電系統(tǒng)、機電設施等設計方面入手，對運行圖的編制加入節(jié)能思路。當前，我國在此類領域已經(jīng)取得了一定的成果，例如：車輛再生制動、節(jié)能坡、弱電專業(yè)UPS綜合化、供電系統(tǒng)變化器容量合理化、太陽能、節(jié)能設施的應用等。為了能夠獲取更好的節(jié)能效果，在開展設計工作期間，需要對節(jié)能的系統(tǒng)性加以思考，將單項節(jié)能措施加以運用，從而對各專業(yè)的接口進行處理，提升節(jié)能的效率。

2.1.1 節(jié)能設備的應用及前提條件

現(xiàn)如今，節(jié)能設備和方法多、技術日漸成熟，在各行業(yè)應用已較為普遍。通常，主要是引入列車再生制動能量利用、節(jié)能型照明光源及智能控制、空調通風系統(tǒng)變頻和風水聯(lián)動控制、自動扶梯變頻和相控技術等來開展節(jié)能工作。另外，對再生能源發(fā)電設施加以運用。例如：風能、太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電技術。但城市軌道交通對安全性的要求較高，在運用節(jié)能方法的同時，需研究和關注其對其他設備的影響，特別是電子整流設備，通常會給供電系統(tǒng)帶來諧波問題，還會造成一定的電磁干擾。因此，在開展城市軌道交通節(jié)能工作期間，必須要嚴格管控節(jié)能設備的應用，不僅要考慮其節(jié)能效果，同時也要進行必要的試驗和論證其對相關專業(yè)設備的影響，避免給城市軌道交通的正常運行帶來安全隱患。

2.1.2 合同能源管理模式的應用

現(xiàn)如今，城市軌道交通雖然屬于公共服務平臺，但由于市場化運行正在不斷推廣，對公共服務平臺的成本管控也變得非常關鍵。受到種種因素的影響，當前節(jié)能工作的經(jīng)濟收益不夠突出，一些城市甚至發(fā)生了節(jié)能不節(jié)資金的現(xiàn)象，因此，將節(jié)能工作做好的同時將成本進行節(jié)省已是迫在眉睫需要解決的問題。在市場化運作中，合同能源管理屬于全新的節(jié)能體系，主要是節(jié)能企業(yè)與客戶簽訂能源服務合同，從而執(zhí)行節(jié)能項目，為客戶帶來能源項目的診斷與可行性分析。合同能源管理，目前已經(jīng)在其他行業(yè)中得到了較為廣泛、普遍的運用，受到了各地區(qū)各行業(yè)的大力推廣，但在城市軌道交通中的運用還沒有普及，因此，在城市軌道交通建設與運營期間，可以將其運用其中。

企業(yè)的管理審計是對企業(yè)的業(yè)績、各種決策進行一定的審核，同時對企業(yè)的業(yè)績或者企業(yè)發(fā)展的目標、策劃、方針及各類具體步驟提出有利的意見，采用相應的科學合理的應對方法，并對所決定的決策效果提出意見建議。其目的是為了企業(yè)能夠迅速并且正確的總結經(jīng)驗，以改進工作，提高管理工作效率，增加經(jīng)濟效益，從而使得企業(yè)能夠長時期有秩序的運行并且做到有規(guī)劃的發(fā)展[1]。

2.1.3 加強日常管理提高節(jié)能效果

通過對我國各城市以及相關行業(yè)的經(jīng)驗總結，對于節(jié)能的成果最主要還是在日常的管理工作中得到體現(xiàn)。在城市軌道交通運行期間，將日常的節(jié)能管理工作強化，可以大力地發(fā)揮節(jié)能效果。通?？梢圆扇∫韵聨c措施。

1）建立有效制度

對于節(jié)能工作而言，并不是一朝一夕能夠完成的，一方面，應通過設施使用、績效評判、新技術研究等方面展開制度的建立并長期執(zhí)行，如北京、江蘇等地已出臺相應的地方標準用以指導城市軌道交通能耗的管控與節(jié)能技術的運用；另一方面，運營單位應組建節(jié)能管理機構，由企業(yè)的管理層領導親自負責，對節(jié)能策略、工作目標、工作計劃、節(jié)能數(shù)據(jù)統(tǒng)計、節(jié)能數(shù)據(jù)分析、節(jié)能績效考核等工作進行管理，才能夠有效推動節(jié)能的日常管理，使節(jié)能管理制度得以高效的貫徹。2）加強宣傳教育

對于節(jié)能工作的意義，必須要做大力的宣傳，由于城市軌道交通的建設具有一定的特殊性，因此，工作人員必須要對相關的節(jié)能策略、機制有充分的了解與學習，同時，也需要向乘客之間展開宣傳工作，從而保障節(jié)能工作的共同開展。

2.2 城市軌道交通能耗指標和計量

現(xiàn)如今，城市軌道交通正值高速發(fā)展期，設計、施工與運營相關的大量標準、規(guī)范已編制與實施，但國內鮮有節(jié)能相關的標準與規(guī)范，所以，運營單位難以對城市軌道交通線路能耗水平展開量化的評估。為了充分了解線路的能耗水平，確定節(jié)能的目標，需要將各個地區(qū)的實際運行狀況作為依據(jù)，建立健全城市軌道交通的節(jié)能標準，以完善節(jié)能評估體系。

2.2.1 能耗指標的分類及考核指標選擇

對于城市軌道交通而言，其能耗指標需要通過不同的角度來加以分析。通常主要包含以下幾點。

kW·h/（人·km），是指客運周轉量與單線年度總耗電量的比值。

2）與客流量掛鉤

kW·h/（人·次），也就是客流量與單線年度總耗電量的比值。

3）與運能掛鉤

kW·h/（車·km），也就是列車總行駛公路與單線年度總耗電量的比值。

4）與票務收入掛鉤

kW·h/元，也就是票務收入與單線年度總耗電量的比值。

現(xiàn)如今，在城市軌道交通中，需要多個專業(yè)體系組成，對于能耗指標，需要按照系統(tǒng)的方式展開分類。單看電力能耗，一般分為牽引用電和動力照明用電，動力照明用電還可細分為通風空調、電扶梯、照明、給排水、屏蔽門、通信、信號、其他專業(yè)系統(tǒng)、廣告和商業(yè)用電等。這些能耗指標可以將城市軌道交通能耗與各個方面的關系加以體現(xiàn)，利用分類計算、分類統(tǒng)計的方式，來對能耗的變化趨勢以及實際狀況加以掌握。

為了實現(xiàn)節(jié)能工作的目標，城市軌道交通運營單位通常會建立節(jié)能考核指標。在確立節(jié)能考核指標時，既要對城市軌道交通的公益性特征進行思考，也要對運營服務的特征加以研究，對于已開通多條線路的運營單位而言，應該根據(jù)不同的線路提出不同的考核指標。為了能夠反映運營服務的實際工作情況，對于與運能掛鉤的能耗指標必須予以思考與選取，以此展開節(jié)能考核工作。

2.2.2 節(jié)能評價體系

為了精準地判定線路能耗水平，在開展設計工作期間，必須要對地理條件、服務水平、客流情況、當?shù)貧夂虻葍热葑龀鼍C合的考慮，同時將線路能耗相關的各個因素展開分類，將因素影響的程度作為依據(jù)，從而確立數(shù)學模型，并且通過細致的計算后，將量化的線路能耗作出評判。同時還應該將城市軌道交通在不同運行階段產生的不同能耗作為依據(jù)，對能耗評判結果做出分析。同時，在線路投入運營后，還應該將實際的線路能耗作為依據(jù)，展開統(tǒng)計與分析，與最初的節(jié)能設計進行對比和評判，對既有線路運營期間的節(jié)能管理水平進行高效的評判，從而確立與完善城市軌道交通的能耗評判機制。

3 結語

綜上所述，城市軌道交通近年來發(fā)展迅猛，城市軌道交通的建設和運營能夠給我國廣大群眾的日常出行帶來巨大的幫助，推動我國交通行業(yè)的大力發(fā)展。但在城市軌道交通的節(jié)能管理工作方面，依然存在著一定的不足，導致節(jié)能效果達不到預期的目標。因此，本文主要圍繞城市軌道交通中節(jié)能管理的相關措施展開分析，從而促使我國節(jié)能目標能夠予以達成，促使我國的交通行業(yè)能夠獲得更加長遠、穩(wěn)健的發(fā)展。