軌道交通機電設備系統節能技術分析

徐文宇

摘 要：城市軌道交通機電設備系統的節能設計方法多種多樣。針對城市軌道交通的特點，在滿足正常運營要求的基礎上，選擇適當的節能措施，降低能耗，提高能效，充分發揮軌道交通機電設備系統的節能效果。

關鍵詞：軌道交通;機電設備系統;節能技術

前言

在城市軌道交通運行中，各種用電負荷導致城市軌道交通用電總負荷量大，成為城市用電大戶。目前，在城市軌道交通運營成本中，電能消耗產生的電費支出占運營直接成本的30.7%左右。在城市軌道交通供電系統運行中，采取節能措施可以顯著提高其經濟效益，還可以減少資源的浪費，提高電能的終端利用率，進一步提升城市軌道交通系統的安全性。

1 城市軌道交通節能技術應用所具有的價值

在當前的現代城市中，人們需要具備極強的環保意識，盡可能在生活、出行過程中選擇綠色交通方式，因而城市軌道交通成為了首選。但從某個層面上分析，雖然城市軌道交通具有運行效率高、客運量大等特征，但其對電能的消耗非常大。想要讓城市軌道交通真正意義上成為綠色交通，必須要在其建設與運營管理過程中遵循以人為本的原則，盡可能地為旅客提供更優質服務。同時加大對其節能技術的研究力度，讓能源可以得到合理利用，減少對環境所造成的污染。所以，在城市軌道交通發展過程中，需要制定出與項目運營相匹配的標準以及節能措施。根據城市軌道交通所在地的能源供應情況，制定出相應的節能技術標準，促進城市軌道交通得到可持續發展。對于節能技術而言，其所涵蓋的技術層面非常廣，必須要圍繞利用有限能源獲取更多社會以及經濟效益為目標，發揮出各層面的積極影響因素，徹底將節能技術、分析以及管理進行有機結合，最終實現降低城市軌道交通綜合能耗指標的目標。

2 城市軌道交通機電工程技術型節能

2.1 電能質量分析

電能質量管理系統可以實時采集現場數據，由電量數據和電能質量數據組成。其中，電量數據包括電壓、電流、頻率以及功率等。電能質量數據包括電壓偏差、波動、閃動及諧波等。通過對監測數據進行分析，得到電能質量的各項指標。通過對系統采集到的數據進行分析，可以得到電能質量的分析結果，監控各項指標是否在允許范圍內。城市軌道交通系統是一個相對復雜的系統，其組成的設備種類較多，耗能系統通過電能質量分析，可以將耗能設備分為列車運行耗能以及車站設備耗能。車站設備的主要耗能設備包含#部分：自動扶梯、通風空調以及照明系統。

2.2 智能低壓配電系統

近些年，隨著智能低壓配電技術不斷進步，克服了傳統配電網許多不足之處，譬如，能做到電氣設備智能化控制，且逐漸應用到相關領域中，實踐效果非常顯著。對于城市軌道交通系統而言，智能低壓配電系統可提高城市軌道交通的安全性與穩定性，進一步減少能耗。這種配電系統功能完善，運行可靠，易于現場接線，能滿足數據實時上傳需求，后臺方便獲取運行數據，各項操作更加直觀、高效。依托城市軌道交通監測系統，可實時掌握配電系統運行狀態，及時發現潛在問題。URU車輛節能車輛節能應從車輛自身運行性能與設備特征來分析，使運行性能與原有技術得到有效改善。1）變頻調速系統：和普通車輛有著明顯區別，調頻調壓控制式牽引系統能做到變頻調速，避免電阻消耗過多電能。在車輛行車期間，牽引力與制動力處在相應時段，能將制動能量用于牽引，實現能量循環利用與再生制動。2）帶儲能軌道系統：結合實際情況可知，列車本身擁有儲能設備，空余時間可完成充電，譬如，乘客上下車與發車前相應時間高效充電，能有效規避部分地段架設供電線路風險，進而縮小投資規模，創造更大經濟效益。

2.3 通風空調系統節能

該系統可實現列車內溫濕度與空氣質量調控，從現有技術水平來看，能選擇全新變頻技術來實現，充分考慮車內乘客人數或高峰時段，合理調控溫濕度，用最低能耗創造最舒適乘車體驗。在現有空調系統基礎上持續改進，能找到節能環保更理想的設備或技術，一方面節省投資費用，另一方面可給城市軌道交通系統發展奠定技術基礎，意義重大。

2.4 照明系統節能

根據城市軌道交通系統能耗情況可知，照明系統占有一定比重，通過照明供電線路科學規劃、選擇良好的節能照明燈具、改進照明系統等，均能降低照明系統能耗，促使其性能得到全面提升。

2.4.1選用節能燈具結合實際情況考慮，這類照明系統包含車輛行車以及公共區域照明。由于金屬鹵化物可有效利用電力資源，故而適用于前者。但后者必須滿足日常業務需求，給乘客帶來良好乘車體驗，因此，要科學設計照明密度，同時，考慮布置節能環保LED燈。

2.4.2優化照明系統從節能角度分析，一方面要求選擇節能燈具，另一方面必須優化照明系統。按照站內人流量與時間段采取對應照明模式（也就是正常運行、節能降耗以及實時控制），合理調控燈具數量與亮度。

2.5 其他技術節能管理措施

1）實現長效運營機制，完成列車中長期運行規劃，繪出運行圖，科學調整列車間次序以及運行路線，增加列車運用率，降低不必要的能耗，保證運行符合經濟性要求。2）車站選址首先考慮繁華地段，確保人流量足夠大，能依靠附近建筑為地下運行空間帶來更舒適的溫濕度，降低日常能耗。除此之外，還能和附近建筑融為一體，避免占用過多土地，不但要充分發揮土地資源價值，而且要給周邊居民提供便利，盡可能減輕周邊交通壓力，維護整體經濟性。3）改善車站周邊綠化環境，充分發揮植被保暖保冷作用，進一步降低能耗。當車站建于地面時，應對墻體周圍與屋頂進行植被綠化處理，這樣不但能改善城市綠化，而且有利于降低能源需求。

3 結束語

綜上所述，隨著我國社會經濟的不斷發展，人們對城市建設提出了更高的要求。城市軌道交通作為城市建設的重要組成部分，需要不斷地融入適用性較強的節能技術，并結合節能技術的發展趨勢以及城市軌道交通建設需求，制定出可行性、靈活性較強的建設方案，促進我國城市軌道交通的可持續發展。

參考文獻

[1]王龍達.城市軌道交通節能運行策略的研究[D].大連：大連交通大學，2013.

[2]劉學.城市低碳交通發展方式與調控政策研究[D].天津：天津大學，2016.