城市軌道交通綠色低碳技術(shù)研究及展望

于 鑫

（中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司城市軌道交通中心，北京 100081）

1 研究背景

全球氣候變化已經(jīng)成為人類發(fā)展的最大挑戰(zhàn)之一。政府間氣候變化專門委員會（IPCC）認(rèn)為，為避免極端危害，必須將全球變暖幅度控制在1.5℃以內(nèi)，而只有全球在21世紀(jì)中葉實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放才有可能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。2020年，我國將碳達(dá)峰、碳中和（以下簡稱“雙碳”）納入“十四五”規(guī)劃，提出把“廣泛形成綠色生產(chǎn)生活方式，碳排放達(dá)峰后穩(wěn)中有降，生態(tài)環(huán)境根本好轉(zhuǎn)，美麗中國建設(shè)目標(biāo)基本實(shí)現(xiàn)”作為到2035年基本實(shí)現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化的遠(yuǎn)景目標(biāo)之一。

新世紀(jì)以來，我國城市軌道交通（以下簡稱“城軌”）發(fā)展迅速，截至2021年底，中國大陸地區(qū)已有50座城市開通運(yùn)營城軌線路，總里程達(dá)到9 192.62 km。隨著城軌線網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，我國城軌總能耗和碳排放總量也呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。在推進(jìn)交通領(lǐng)域基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、促進(jìn)交通行業(yè)綠色低碳發(fā)展轉(zhuǎn)型的過程中，我國陸續(xù)出臺了一系列政策文件（表1）。其中，《“十四五”現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系發(fā)展規(guī)劃》提出，至2025年，交通運(yùn)輸行業(yè)單位運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量二氧化碳排放強(qiáng)度較2020年下降5%[1]；《中國城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要》提出建立智能能源系統(tǒng)、2025年運(yùn)營能耗下降指標(biāo)率達(dá)到15% 的目標(biāo)[2]。把握現(xiàn)階段城軌綠色低碳技術(shù)應(yīng)用及科技創(chuàng)新趨勢，對探究未來城軌節(jié)能低碳發(fā)展與優(yōu)化具有重要意義。

表1 城軌領(lǐng)域雙碳相關(guān)政策文件

2 城軌綠色低碳技術(shù)的分類與應(yīng)用

交通運(yùn)輸行業(yè)處于能源消費(fèi)的末端，降低交通領(lǐng)域碳排放不僅在于本領(lǐng)域自身，而且涉及交通運(yùn)輸行業(yè)的全產(chǎn)業(yè)鏈條[3]。在城軌領(lǐng)域，可將現(xiàn)有綠色低碳技術(shù)按照規(guī)劃設(shè)計、施工建造、裝備制造、運(yùn)營維護(hù)等全生命周期各個階段進(jìn)行劃分。

2.1 規(guī)劃設(shè)計階段

我國幅員遼闊，城軌規(guī)劃建設(shè)及開通城市氣候區(qū)覆蓋廣，各城市交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)、氣候特點(diǎn)不盡相同。針對城市及線路特點(diǎn)，提出合理的節(jié)能設(shè)計方案，可為后期運(yùn)營節(jié)約大量能源。城軌節(jié)能設(shè)計包括以下方面。

（1）建筑節(jié)能設(shè)計。合理規(guī)劃和控制車站及附屬建筑規(guī)模，控制城軌建筑能耗總量；采取適宜的建筑形式和系統(tǒng)設(shè)計，優(yōu)化地下車站站臺、出入口、隧道、風(fēng)井等設(shè)計方案，通過調(diào)整出入口風(fēng)壓、提高采光系數(shù)等降低車站機(jī)電系統(tǒng)負(fù)荷。

（2）線路節(jié)能設(shè)計。路網(wǎng)規(guī)劃超前于城市發(fā)展，應(yīng)充分考慮資源投入、環(huán)境承載力等因素，建立高效換乘系統(tǒng)，提升城軌可持續(xù)發(fā)展能力，引導(dǎo)城市向多中心發(fā)展轉(zhuǎn)型；設(shè)計線路節(jié)能坡，通過設(shè)置合理的進(jìn)出站坡度、泵站位置，減少列車牽引用電等能源消耗；在城市非中心區(qū)域優(yōu)先設(shè)計高架或地面車站，控制車站能耗總量；設(shè)計正線停車、存車線停車等方案，降低列車空駛能耗。

（3）設(shè)備設(shè)施節(jié)能設(shè)計。傳統(tǒng)供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)下，采用電阻吸收列車再生制動能量不僅造成能源浪費(fèi)，還可能導(dǎo)致隧道溫升等問題。目前，行業(yè)普遍采用的成熟方案是：利用中壓能饋系統(tǒng)，降低供電系統(tǒng)電能損耗；通過優(yōu)化列車再生制動能量回饋吸收方案，如增設(shè)超級電容儲能、飛輪儲能、雙向變流等裝置，提升能源利用率。

2.2 施工建造階段

城軌施工建造階段的能耗主要產(chǎn)生于建設(shè)需求所導(dǎo)致的原材料開采、建材生產(chǎn)、運(yùn)輸及現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)。為實(shí)現(xiàn)上述各環(huán)節(jié)的綠色低碳，可采用以下技術(shù)。

（1）優(yōu)先選用高強(qiáng)度、高性能、耐久性強(qiáng)、耐腐蝕、抗老化材料，延長車站等建筑的使用壽命，降低部件更換頻次，從長遠(yuǎn)角度降低原材料生產(chǎn)運(yùn)輸安裝消耗，實(shí)現(xiàn)源頭減碳[4]。

（2）加強(qiáng)裝配式建造技術(shù)的研究與應(yīng)用推廣；實(shí)現(xiàn)施工臨時設(shè)施與永久性設(shè)施的結(jié)合利用；選用高效的安裝工法與安裝工序，減少現(xiàn)場支模和腳手架搭建。

（3）采用工程總承包、全過程咨詢等組織管理方式，促進(jìn)設(shè)計、生產(chǎn)、施工深度協(xié)同，整體提升建造管理集約化水平。

2.3 裝備制造階段

城軌裝備是城軌運(yùn)輸?shù)闹饕d體，也是其能源消耗的重要因素。加強(qiáng)新一代綠色智能技術(shù)裝備的研發(fā)、制造和應(yīng)用，提高城軌裝備的能源利用效率，是實(shí)現(xiàn)城軌綠色化、低碳化發(fā)展的必由之路。城軌裝備低碳技術(shù)主要包括以下方面。

2.3.1 柔性供電技術(shù)

除選用能耗相對較低的電壓制式、高效低耗的電氣設(shè)備外，以中壓能饋裝置為代表的“能饋型再生能利用技術(shù)”和以鋰離子電池為代表的“儲能型再生能利用技術(shù)”得到了廣泛應(yīng)用，兩者均能達(dá)到較好的節(jié)能效果，但也存在影響安全和效率等問題。在此背景下，基于新型再生能利用產(chǎn)品的柔性供電技術(shù)為供電專業(yè)裝備制造節(jié)能發(fā)展提供了以下新思路。

（1）雙向變流技術(shù)。該技術(shù)可在實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)中壓能饋裝置功能的基礎(chǔ)上，有效改善電能質(zhì)量，增強(qiáng)系統(tǒng)可控性，達(dá)到更好的節(jié)能效果，目前已在寧波地鐵5 號線、紹興地鐵1號線、呼和浩特地鐵1號線等線路實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。

（2）新型電力儲能裝置。諸如化學(xué)儲能（蓄電池）、機(jī)械儲能（飛輪儲能）、電磁儲能（超級電容）等新型電力儲能技術(shù)在行業(yè)內(nèi)均有應(yīng)用案例，但在平衡容量、功率、效率、使用壽命及成本等因素與城軌建設(shè)、運(yùn)營實(shí)際需求方面仍存在優(yōu)化空間。

2.3.2 車輛節(jié)能技術(shù)

城軌車輛主要通過永磁牽引、輕量化等技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化。其中，永磁同步電機(jī)具有高效率、高功率密度、強(qiáng)過載能力等優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)異步牽引系統(tǒng)相比，使用永磁牽引系統(tǒng)的列車每公里節(jié)能率可達(dá)約32%[5]。

2.3.3 新型動力電源技術(shù)

在動力電源方面包含以下新型技術(shù)。

（1）通過技術(shù)迭代升級，從提升能量轉(zhuǎn)換效率、降低設(shè)備能量損耗的角度實(shí)現(xiàn)節(jié)能。例如，武漢地鐵實(shí)施車輛和車站照明系統(tǒng)改造，采用LED照明光源，年均節(jié)省電量超過800萬kW · h[6]；深圳地鐵9號線應(yīng)用光導(dǎo)照明系統(tǒng)，日均節(jié)省電能預(yù)計可達(dá)200 kW · h[7]；洛陽地鐵1號線車站采用磁懸浮直膨式空調(diào)機(jī)組，相較于傳統(tǒng)車站，單站每年可節(jié)約電量35萬kW · h以上[8]。

（2）補(bǔ)強(qiáng)用能感知能力，通過施加智能控制策略實(shí)現(xiàn)對設(shè)備設(shè)施控制策略的優(yōu)化。例如，寧波地鐵“基于云平臺的智能能源系統(tǒng)節(jié)能示范工程”應(yīng)用智能變頻控制的高效節(jié)能通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、直流集中供電智能照明系統(tǒng)等節(jié)能技術(shù)，目前高效節(jié)能通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)已進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行階段，經(jīng)試驗(yàn)證明其綜合節(jié)能率可達(dá)30%；上海地鐵4號線應(yīng)用客室照明光敏控制節(jié)能改造方案，實(shí)際節(jié)能率約30%[9]。

2.4 運(yùn)營維護(hù)階段

高效的運(yùn)營管理與養(yǎng)護(hù)維修是推動城軌綠色低碳發(fā)展的重要途徑之一。在運(yùn)營維護(hù)階段可通過以下方式提高城軌能源利用效率，實(shí)現(xiàn)綠色低碳目標(biāo)。

（1）以智慧城軌關(guān)鍵技術(shù)為依托，實(shí)施網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)運(yùn)能和運(yùn)量的精準(zhǔn)匹配，形成節(jié)能高效的運(yùn)營組織模式，提升出行效率及能源利用效率。

（2）通過優(yōu)化單列車節(jié)能駕駛策略、優(yōu)化列車運(yùn)行圖、實(shí)施多車協(xié)同節(jié)能運(yùn)行控制等，提高列車再生制動能量利用效率，達(dá)到減小牽引能耗的效果。目前，北京地鐵亦莊線、昌平線和深圳地鐵7號線等國內(nèi)多條線路均進(jìn)行了單列車節(jié)能優(yōu)化控制試驗(yàn)，但尚無成熟的工程應(yīng)用案例；列車運(yùn)行圖優(yōu)化、多車協(xié)同節(jié)能運(yùn)行控制等技術(shù)仍處于理論研究階段。

（3）引入綠色清潔能源。根據(jù)城軌占地與用能特點(diǎn)，分布式光伏發(fā)電技術(shù)已在城軌領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，地源/空氣源熱泵、氫能源等技術(shù)也具有較好發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3 城軌綠色低碳技術(shù)體系

目前，我國城軌仍采用粗放型快速發(fā)展模式[10]，為實(shí)現(xiàn)其綠色、低碳、高質(zhì)量發(fā)展，亟需做出轉(zhuǎn)型。本文面向建設(shè)、行車、運(yùn)營、管養(yǎng)4個場景提出節(jié)能低碳解決方案及評價方法，為構(gòu)建城軌綠色低碳技術(shù)體系提供思路（圖1）。

圖1 城軌綠色低碳技術(shù)體系

3.1 綠色建設(shè)

在雙碳背景下，“智能制造”“綠色建造”成為建造領(lǐng)域發(fā)展主題。未來，城軌將統(tǒng)籌考慮質(zhì)量、安全、效率、節(jié)能、環(huán)保等要素，在設(shè)計、施工、交付全過程各階段一體化協(xié)同落實(shí)綠色低碳技術(shù)。

（1）貫徹綠色、可持續(xù)發(fā)展設(shè)計理念，以最終節(jié)能效果為準(zhǔn)則，制定場段、車站、線路、供電等全面節(jié)能優(yōu)化設(shè)計方案，以驅(qū)動后序施工工法、設(shè)備選型、測試驗(yàn)收等達(dá)到預(yù)期節(jié)能效果。

（2）結(jié)合實(shí)際需求，運(yùn)用建筑信息模型（BIM）等技術(shù)，推廣裝配式建造技術(shù)，采用高強(qiáng)低耗建筑材料，整體提升建造信息化、建材低碳化水平。

（3）實(shí)現(xiàn)建設(shè)機(jī)械電動化、清潔化，鼓勵采用電網(wǎng)取電、插電混合動力、動力電池、燃料電池等電動工程機(jī)械裝備，以“電”代“油”實(shí)現(xiàn)降噪、無尾氣、智能化效果。

（4）建立涵蓋設(shè)計、生產(chǎn)、施工等各階段的協(xié)同設(shè)計機(jī)制，前置謀劃生產(chǎn)、施工各方的用能過程管理，提高工程綠色建造水平。

3.2 綠色行車

為降低城軌車輛運(yùn)行能耗、提高其能源利用效率，應(yīng)從打造基于多元化清潔能源的綠色節(jié)能供電系統(tǒng)、研發(fā)集成多種低碳技術(shù)的綠色簡統(tǒng)化車輛、實(shí)施綠色低碳的列車運(yùn)行控制3方面著眼，協(xié)同實(shí)現(xiàn)城軌的綠色行車。

（1）打造基于多元化清潔能源的綠色節(jié)能供電系統(tǒng)。一方面，搭建基于雙向變流技術(shù)、新型儲能技術(shù)的柔性直流牽引供電系統(tǒng)，在改善電能質(zhì)量的同時，將再生制動電能回饋至電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)“節(jié)流”；另一方面，將分布式光伏發(fā)電等新能源技術(shù)與城軌供電系統(tǒng)相結(jié)合，降低城軌供電系統(tǒng)對于城市電網(wǎng)的供電需求，提升綠電比例，做到“開源”。

（2）研發(fā)集成多種低碳技術(shù)的綠色簡統(tǒng)化車輛。在城軌車輛中引入新型儲能車載動力裝置、永磁同步電機(jī)、高頻輔助變流器、節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)、智能照明裝置等高效節(jié)能技術(shù)裝備，并采用鋁合金、碳纖維等輕量化材料，實(shí)施輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計，以提升整車的節(jié)能水平。

（3）實(shí)現(xiàn)綠色低碳的列車運(yùn)行控制。采用高效的運(yùn)營組織模式，精準(zhǔn)匹配運(yùn)能與運(yùn)量，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營；采取多車協(xié)同節(jié)能運(yùn)行控制策略，與柔性直流供電系統(tǒng)相結(jié)合，在保證電能質(zhì)量的基礎(chǔ)上提升列車再生制動能量利用率；充分應(yīng)用線路節(jié)能坡設(shè)計方案，推廣靈活編組、正線停車等提高運(yùn)輸效能的新模式。

3.3 綠色運(yùn)營

在綠色運(yùn)營方面，應(yīng)打造“光伏+儲能/蓄電池+直流配電+智能充電樁”的柔性用電車站建筑。柔性直流輸電技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對輸電系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的靈活調(diào)節(jié)，使輸電線路的輸送能力提高、故障影響降低，提升電力系統(tǒng)的靈活性和穩(wěn)定性，近年來已成為能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。例如，天津軌道交通集團(tuán)有限公司“基于綠智融合技術(shù)的城市軌道交通光-儲-直-柔示范工程”，規(guī)劃了光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、直流配電系統(tǒng)與雙向變流技術(shù)相融合的城軌綠色低碳系統(tǒng)解決方案，其具體舉措如下。

（1）采用建筑光伏一體化技術(shù)，充分利用城軌車站及附屬建筑屋頂和垂直外表面、人行天橋、疏散平臺、沿線邊坡等可用場地發(fā)展光伏發(fā)電，并將光伏發(fā)電產(chǎn)生的電能優(yōu)先用于滿足車站建筑自身的用電需求。

（2）車站建筑采用直流母線供電，通過DC/DC轉(zhuǎn)換與智能調(diào)控裝置調(diào)節(jié)用電功率，實(shí)現(xiàn)“柔性用電”。

（3）設(shè)置儲能或蓄電池裝置，調(diào)節(jié)峰谷電能，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電與城市電網(wǎng)的匹配，增強(qiáng)用電可靠性。

（4）推進(jìn)智能充電樁與車站建筑內(nèi)部配電系統(tǒng)的一體化，實(shí)現(xiàn)城軌向城市電網(wǎng)供電，有助于解決城市客運(yùn)“最后一公里”問題。

（5）采用直流式、智能化的照明、電扶梯、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，試點(diǎn)節(jié)能列車運(yùn)行控制模式，在實(shí)現(xiàn)電能消耗最小化的同時，確保乘客舒適性，吸引公眾選擇城軌出行。

3.4 綠色管養(yǎng)

在城軌設(shè)施設(shè)備養(yǎng)護(hù)維修及能源管理方面，應(yīng)推廣故障預(yù)測與健康管理技術(shù)（Prognostics and Health Management, PHM），建立能耗管理工作機(jī)制，研發(fā)城軌能源管理平臺，對城軌設(shè)施設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、能耗狀況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控、動態(tài)管理，以實(shí)現(xiàn)其綠色管養(yǎng)。

（1）以城軌設(shè)備設(shè)施養(yǎng)護(hù)維修為基礎(chǔ)，基于全域設(shè)備設(shè)施PHM技術(shù)，建立能耗管理工作機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對城軌建筑物、關(guān)鍵系統(tǒng)、設(shè)備設(shè)施等的壽命監(jiān)測、故障診斷與狀態(tài)評估，形成設(shè)備設(shè)施能耗臺賬，規(guī)避能耗統(tǒng)計邊界不清、跨部門數(shù)據(jù)收集困難等問題。

（2）研發(fā)城市軌道交通能源管理平臺。在實(shí)現(xiàn)能源管理基礎(chǔ)功能的同時，與綜合監(jiān)控系統(tǒng)（ISCS）、電力監(jiān)控系統(tǒng)（PSCADA）等既有的能源相關(guān)管控系統(tǒng)進(jìn)行交互、集成與深度融合，基于大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺、人工智能、移動互聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合客流量等城軌運(yùn)營特征，研究行車組織、運(yùn)營場景、客流量乃至城市交通結(jié)構(gòu)與城軌能耗之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，與工程總承包、全過程咨詢、柔性供電技術(shù)等節(jié)能管控技術(shù)配合，實(shí)現(xiàn)能源動態(tài)管控，支撐城軌節(jié)能效果評估與決策。

3.5 綠色評價

建立城軌綠色績效評價體系，應(yīng)注重增強(qiáng)城軌綠色低碳轉(zhuǎn)型成效評價的全局性、系統(tǒng)性，可分別從途徑、層次、過程3個維度出發(fā)開展城軌綠色績效評價，使其面向綠色建設(shè)、綠色行車、綠色運(yùn)營、綠色管養(yǎng)各個環(huán)節(jié)，覆蓋從政府到城軌企業(yè)的各層主體，貫穿城軌綠色低碳轉(zhuǎn)型全過程（圖2）。此外，應(yīng)開展能耗統(tǒng)計監(jiān)測，匯集全國城軌能耗和碳排放相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，建立產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)共享機(jī)制和數(shù)據(jù)庫，提升城軌行業(yè)綠色節(jié)能決策與管理的科學(xué)性。

圖2 城軌綠色績效評價維度圖

4 展望

當(dāng)前，我國各地城軌發(fā)展水平存在較大差異，現(xiàn)有建設(shè)及運(yùn)營模式亟待向節(jié)能低碳目標(biāo)轉(zhuǎn)型升級，管控與評價體系亟需完善，部分先進(jìn)綠色低碳技術(shù)應(yīng)用路徑不夠清晰，仍有電力、制造業(yè)等領(lǐng)域的國外先進(jìn)技術(shù)未引入應(yīng)用，因此城軌綠色低碳轉(zhuǎn)型仍面臨諸多挑戰(zhàn)。本文通過梳理城軌全生命周期各階段綠色低碳技術(shù)應(yīng)用情況，構(gòu)建以“綠色建設(shè)、綠色行車、綠色運(yùn)營、綠色管養(yǎng)、綠色評價”五大場景為驅(qū)動的城軌綠色低碳技術(shù)體系，以支撐城軌行業(yè)低碳發(fā)展規(guī)劃與2025年發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)（圖3）。為推進(jìn)此體系的實(shí)現(xiàn)，提出以下4 點(diǎn)展望。

圖3 城軌綠色低碳技術(shù)體系對行業(yè)低碳發(fā)展規(guī)劃與2025年發(fā)展目標(biāo)的支撐

4.1 堅(jiān)持系統(tǒng)觀念，充分利用各方優(yōu)勢資源

踐行為乘客服務(wù)的使命，做我國城市交通綠色出行引領(lǐng)者。強(qiáng)化政府、城軌協(xié)會、城軌國家工程研究中心及城軌創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)、業(yè)內(nèi)創(chuàng)新企業(yè)、業(yè)主單位等城軌全產(chǎn)業(yè)鏈條各類主體之間的聯(lián)動關(guān)系，結(jié)合最新綠色低碳產(chǎn)品和研究成果，為城軌全產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)綠色低碳發(fā)展加強(qiáng)頂層設(shè)計，制定發(fā)展規(guī)劃；將智慧城軌與綠色低碳發(fā)展深度融合，提升客運(yùn)服務(wù)水平，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營，提高線網(wǎng)覆蓋率，不斷提升城軌在公共交通中的承運(yùn)比例；建立更為全面且符合城軌發(fā)展現(xiàn)狀的用能和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系、節(jié)能統(tǒng)計及考核評價體系，建立標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的行業(yè)能耗及碳排放統(tǒng)計管理平臺，完善城軌能耗管控機(jī)制；推動節(jié)能項(xiàng)目、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)等與碳交易、綠色金融等市場機(jī)制相融合，在資金與合作機(jī)制方面為城軌綠色低碳發(fā)展提供動力。

4.2 優(yōu)化用能結(jié)構(gòu)，率先實(shí)現(xiàn)交通能源轉(zhuǎn)型

持續(xù)引進(jìn)新能源技術(shù)，爭做我國交通運(yùn)輸領(lǐng)域能源轉(zhuǎn)型先行者。以“可裝盡裝、可用盡用”為原則，實(shí)現(xiàn)分布式光伏發(fā)電技術(shù)與城軌各類場地條件的充分結(jié)合；探索豐富的光伏用電場景，形成自發(fā)自用、余電上網(wǎng)等多種消納方案，實(shí)現(xiàn)光伏接入牽引供電網(wǎng)的試點(diǎn)示范。因地制宜，將地源熱泵、空氣源熱泵等系統(tǒng)充分應(yīng)用于具備條件的城軌線路。論證、規(guī)劃、制定氫能源對傳統(tǒng)石化能源的替代方案、氫能基礎(chǔ)設(shè)施和用能機(jī)制建設(shè)方案。

4.3 加強(qiáng)研發(fā)投入，推動技術(shù)裝備綠色升級

逐步實(shí)現(xiàn)高能耗設(shè)備系統(tǒng)的全面淘汰或升級，在既有成熟綠色低碳技術(shù)裝備的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)集成，開展集成創(chuàng)新，形成綠色低碳成套解決方案，如基于雙向變流技術(shù)的節(jié)能柔性牽引供電系統(tǒng)，基于智能化直流照明、通風(fēng)空調(diào)、電扶梯的綠色車站，基于分布式光伏、新一代儲能、直流配電系統(tǒng)、柔性牽引供電系統(tǒng)的“光-儲-直-柔”一體化供電網(wǎng)絡(luò)，采用永磁牽引技術(shù)、輕量化材料的綠色簡統(tǒng)化車輛，可實(shí)現(xiàn)多車協(xié)同、靈活編組的列車節(jié)能運(yùn)行控制系統(tǒng)等。

4.4 營造良好氛圍，開展綠色低碳協(xié)同創(chuàng)新

不斷拓展城軌綠色低碳創(chuàng)新發(fā)展的廣度和深度。實(shí)現(xiàn)智慧城軌建設(shè)與綠色低碳的融合發(fā)展，圍繞智慧城軌建設(shè)布局綠色低碳發(fā)展，推動城軌向智慧化、綠色化多維度延伸；依托城軌各層級創(chuàng)新平臺，開展創(chuàng)新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化方式探索，建立城軌綠色低碳自主創(chuàng)新技術(shù)轉(zhuǎn)移機(jī)制，實(shí)現(xiàn)行業(yè)外先進(jìn)綠色低碳技術(shù)的引進(jìn)與轉(zhuǎn)化，為城軌綠色低碳創(chuàng)新發(fā)展注入強(qiáng)勁動能。

5 結(jié)語

雙碳對城軌行業(yè)而言，既是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇，更是其面臨的歷史性任務(wù)和重大戰(zhàn)略，關(guān)系到城軌規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營、維保等全生命周期和上下游全產(chǎn)業(yè)鏈的高效、綠色、高質(zhì)量可持續(xù)健康發(fā)展。城軌行業(yè)應(yīng)著眼目前現(xiàn)狀和未來發(fā)展的全局，統(tǒng)籌謀劃、頂層設(shè)計，全面踐行綠色低碳發(fā)展理念，加快自身的綠色低碳轉(zhuǎn)型，結(jié)合城軌特征，做好雙碳目標(biāo)制定、技術(shù)引領(lǐng)、政策扶持等宏觀戰(zhàn)略部署，堅(jiān)持自主創(chuàng)新，攻克城軌綠色低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵核心技術(shù)，加強(qiáng)上下游產(chǎn)業(yè)協(xié)同，提升城軌節(jié)能減排潛力，并進(jìn)一步推進(jìn)智慧城軌技術(shù)與城軌綠色低碳業(yè)務(wù)深度融合，以智慧賦能城軌綠色低碳發(fā)展目標(biāo)，為雙碳戰(zhàn)略的有效實(shí)施貢獻(xiàn)力量。