地鐵供電系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用的探討研究

文/白玉龍（陜西城際鐵路有限公司）

將節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用在地鐵供電系統(tǒng)中，不僅能夠降低地鐵運(yùn)營成本，加快城市軌道交通建設(shè)步伐；而且能夠節(jié)約資源能源，有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)我國社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

一、地鐵供電系統(tǒng)的電能消耗組成

地鐵供電系統(tǒng)的電能消耗，主要包括牽引能耗、低壓配電能耗、商用能耗、辦公能耗。這四大部分，每年都會消耗大量的電能，增加了地鐵運(yùn)營的成本費(fèi)用，因此就要對影響電能消耗的因素進(jìn)行深入分析，然后采用科學(xué)合理的節(jié)能降耗技術(shù)，在保障地鐵安全平穩(wěn)運(yùn)行的前提下，節(jié)約更多的運(yùn)營成本。其中牽引能耗，主要為列車運(yùn)行過程中的牽引能耗，其影響因素為列車間隔、客流量、坡度傾斜率、運(yùn)營速度與時間等。低壓配電能耗，主要包括空調(diào)系統(tǒng)、電梯設(shè)備、通信信號系統(tǒng)等，其影響因素為地鐵的運(yùn)營時間與季節(jié)、各系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案、客流量等。商用能耗，其主要為地鐵商業(yè)建設(shè)、商鋪開發(fā)用電等，其影響因素為建設(shè)速度、商鋪數(shù)量、照明系統(tǒng)等[1]。辦公能耗，主要為車站內(nèi)部、車輛內(nèi)部等公共場所的照明設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、辦公設(shè)備、電梯設(shè)備等，其影響因素為各系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案、運(yùn)營時間與季節(jié)等。

二、地鐵供電系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用

（一）列車牽引應(yīng)用

牽引部分，是地鐵供電系統(tǒng)能耗之一，因此需要將節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用到列車牽引中。首先，在列車運(yùn)營中，需要對客流量展開詳細(xì)調(diào)查，分析出最大客容量、客流量高峰期、客流量低谷等不同時間段的情況，然后制定不同的列車運(yùn)行計(jì)劃，避免牽引空載。比如客流量較大時間段，需要根據(jù)列車客容量，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整首末班車的時間，以及縮短車輛行駛間隔時間；在客流量較少時間段，可以適當(dāng)?shù)匮娱L車輛行駛間隔時間，適當(dāng)提高行車速度，這樣就可以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。其次，初速度越大，制動時消耗的能量就越大，制動時間與距離就越長。因此可以根據(jù)客流量，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整初速度，從而降低能耗。比如客流量較大時間段，可以提高行車行駛速度；而客流量較少時間段，可以降低行駛速度，減少制動時的能耗。最后，使用能量吸收裝置。列車在行駛中，每次制動都會消耗很大的電能。尤其是采用再生制動，當(dāng)車站間隔較遠(yuǎn)時，被車輛吸收的概率較小，且還會增加車站空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷。因此就可以采用再生制動能量吸收裝置，實(shí)現(xiàn)再生制動產(chǎn)生能量的回收利用，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

（二）低壓配電應(yīng)用

首先，在空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，先展開深入調(diào)研，然后做到具體問題具體分析，保障設(shè)計(jì)方案的科學(xué)合理。比如在春秋季節(jié)，可以適當(dāng)?shù)販p少空調(diào)數(shù)量的使用，將其減少到一半或者三分之一，實(shí)現(xiàn)車輛內(nèi)部的通風(fēng)，而車站內(nèi)部采用自然通風(fēng)，就可以降低電能消耗。此外，在冬夏季節(jié)時，可以采用冷弱車廂的分離，滿足不同乘客的實(shí)際需求，且采用溫控調(diào)節(jié)，可以有效節(jié)約電能。其次，在電梯設(shè)備的設(shè)計(jì)中，可以通過變頻技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)行分時分段管理，實(shí)現(xiàn)自動變頻，可以節(jié)約更多的能耗。比如在上下班、節(jié)日等客流量較大時間段，可以采用高頻率運(yùn)轉(zhuǎn)，加快乘客流通速度；而在其他客流量較小時間段，可以采用低頻率運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到節(jié)能的目的。此外，在給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，也可以根據(jù)降雨量、季節(jié)等，采用變頻技術(shù)，可以節(jié)約更多的能耗。最后，加大自然采光通風(fēng)以及聲控設(shè)備的應(yīng)用力度，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。比如車站門廳、高架區(qū)間等，除了采用自然采光通風(fēng)外，可以使用太陽能發(fā)電設(shè)備，滿足日常照明用電需求。在設(shè)備房、巡視通道等地區(qū)，采用聲控設(shè)備。

（三）商用辦公應(yīng)用

商用辦公，在地鐵供電系統(tǒng)的能耗中，占據(jù)著很大一部分，因此就需要高度重視節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用。首先，可以采用智能化管理，進(jìn)行商用辦公能耗的優(yōu)化配置與充分利用。比如借助大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)等，搭建智能化的能耗管理平臺，進(jìn)行各部分電能消耗數(shù)據(jù)的收集、整理與分析，然后進(jìn)行科學(xué)管理與合理分類。包括計(jì)量終端、能源管理系統(tǒng)子站、能源管理系統(tǒng)三大部分，然后根據(jù)商用辦公的實(shí)際需求，進(jìn)行用電區(qū)域的劃分，用電設(shè)備的安裝，用電時間段的規(guī)定，且展開分戶計(jì)量，降低商用辦公的電能消耗。該智能管理系統(tǒng)，還能夠及時發(fā)現(xiàn)故障與浪費(fèi)情況，然后提出相應(yīng)的解決方案。其次，商用辦公的照明系統(tǒng)，電梯設(shè)備，空調(diào)設(shè)備等，也需要采用節(jié)能降耗技術(shù)，做到具體問題具體分析。比如照明系統(tǒng)，通過燈具的合理選擇，燈具位置的確定，盡量采用自然采光、太陽能發(fā)電等，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

三、結(jié)語

綜上所述，本文針對地鐵供電系統(tǒng)的電能消耗組成，以及節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用，展開了詳細(xì)深入的分析，希望為后續(xù)的實(shí)際工作，提供堅(jiān)實(shí)可靠的理論依據(jù)。在今后的實(shí)際應(yīng)用中，可以將其應(yīng)用在列車牽引、低壓配電、商用辦公等部分中，達(dá)到節(jié)能降耗的目的，降低地鐵運(yùn)營成本。