城市轨道交通线网正逐步成为各大城市发展的“骨架”与“脉络”,而在飞速发展的过程中,实施科技节能战略,盘活存量资产资源,对于提升城市品质、进一步反哺轨道交通发展具有积极作用。
列车牵引节能优化、光伏发电、再生回馈系统……近年来,南京地铁以绿色转型为主线、清洁能源为方向、节能降耗为重点,严控轨道建设运营成本,通过智慧化建设提高人工效能、科学管理和科技创新支撑节能降耗,化“低效”为“实效”,助力城市更新,激发城市活力,推动存量资产资源盘活利用。
构建牵引“节能公式”
地铁作为居民出行的主要交通方式之一,在带来方便快捷的同时,也带来了巨大的能耗,因此在地铁快速发展过程中,如何通过改进技术实现节能降耗、资源再利用正变得日益关键。
牵引系统是轨道交通车辆动力的关键来源。南京地铁积极研究线路各区间单方向列车节能运行的优化问题,建立列车速度曲线学习模型和能耗计算模型,最终绘出ATO速度曲线-时间能耗分布图,可以得出在不同单程运行增加时间下的节电率,从而实现对地铁牵引系统的节能优化。
目前该技术已经在南京地铁S8、3、10号线3条线路应用,年平均综合节电率约3%,且具有较好的推广性。“南京地铁各条线路皆可依据该技术算法及优化方法,编制节能运行图。如全线网推广,每年可节约电费约800万元。”南京地铁相关负责人介绍道。
实现出行“驭光而行”
绿色发展是高质量发展的底色,也是实现资产资源盘活利用的主要目标之一。在推动绿色低碳发展的道路上,南京地铁始终坚持“畅通绿色出行,畅享品质生活,畅达壮美都市”的理念,以基地屋面光伏发电项目为契机,进一步实现生态和经济“双高”效益,为市民提供更便捷、更环保、更舒适的出行方式。
为积极响应国家“双碳”政策,南京地铁决定以光伏发电作为切入点,通过多次组织技术交流、方案研讨,最终确定采取以“屋面出租、就地消纳、余电上网”的方式启动灵山大厦及大厂东、桥林等四个基地的混凝土屋面光伏发电项目,逐渐构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系。
光伏电站建成后,总装机容量3.3兆瓦,预计每年可提供绿电300余万度,与相同发电量的火电相比,相当于每年可节约标煤900余吨,同时每年可减少多种大气污染物的排放,其中包括减少二氧化碳(CO_2)、二氧化硫(SO_2)、氮氧化物等。
开启地铁“省电模式”
据了解,由于地铁列车运行密度大、站间距小、频繁起动及制动等,起动时需消耗大量电能,制动时则再生大量的电能,而这之中,只有小部分再生电能被使用,出于环保节能方面的考虑,对地铁线路“闲置”再生能量的控制就显得更为重要。作为“耗电大户”的地铁,有没有什么方法能够帮它节能降耗?南京地铁以地铁再生电能回馈系统给出答案。
南京地铁将地铁再生电能回馈系统应用于地铁供电网络,能将列车制动时产生的再生电能馈送到中压交流电网,使再生电能得到充分有效的利用,包括降低列车牵引电耗、降低闸瓦的磨耗以及隧道内的温升。同时,可靠、合理的再生制动能量吸收装置,也能有助于减少车载制动电阻的配置,减少列车自重,从而进一步降低列车能耗,实现节能减排和资源再利用。
截至目前,南京地铁宁句线全线共设13座车站,其中地下站7座、高架站6座。每座车站均设置了再生电能回馈系统,每套系统容量为2兆瓦。经统计2023年总回馈电量460余万度,除去其自身用电19.2万度,实际节电440余万度。