軌道交通的用能以及節(jié)能思考

一、城市軌道交通的特點(diǎn)及建設(shè)的必要性

隨著世界經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快、城市地域擴(kuò)大、人口猛增、人口向城市集中成為世界范圍內(nèi)的共同特點(diǎn)，大中型城市普遍出現(xiàn)了人口密集、機(jī)動(dòng)車數(shù)量激增、交通阻塞、環(huán)境污染嚴(yán)重以及能源匱乏等城市病癥。城市交通是城市發(fā)展的生命線，城市交通問題已經(jīng)成為影響城市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的巨大瓶頸，對(duì)此，世界各個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家都在積極探索有效的解決途徑。

城市軌道交通具有大運(yùn)量、快速、污染少、占用城市用地少、節(jié)省能耗、安全、準(zhǔn)時(shí)與舒適的特點(diǎn)。多年來世界發(fā)達(dá)國(guó)家的實(shí)踐表明，只有大力發(fā)展以地鐵、輕軌為主體的城市軌道交通，才是解決城市交通問題的最佳途徑。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市規(guī)模擴(kuò)大、城鎮(zhèn)化水平不斷提高、出行需求總量持續(xù)增長(zhǎng)以及機(jī)動(dòng)化水平的提高，再加上原有的道路及公共交通設(shè)施已經(jīng)難以承載日益增加的車流和人流量，使得城市的交通問題愈加突出，塞車堵車成了習(xí)以為常的事情，城市交通擁堵狀況日益嚴(yán)重，交通不暢，嚴(yán)重制約了社會(huì)發(fā)展和人民生活水平的提高，改善城市公共交通已經(jīng)成為非常急迫的問題。為了解決好城市發(fā)展與交通之間的矛盾，我國(guó)近年來大力發(fā)展城市軌道交通事業(yè)，以緩解城市交通問題，使得城市軌道交通的建設(shè)進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期，城市軌道交通系統(tǒng)的大量建設(shè)和廣泛應(yīng)用已經(jīng)成為必然。目前，北京、上海、廣州以及深圳、南京和沈陽(yáng)等城市都已有多條線路建成運(yùn)營(yíng)，包括這些城市在內(nèi)，還有多個(gè)城市都在進(jìn)行大規(guī)模的城市軌道交通的建設(shè)和籌備工作。

自1863年1月在英國(guó)倫敦開通世界上第一條地鐵以來，至2013年，世界城市軌道交通的發(fā)展己有150年的歷史。己有近50個(gè)國(guó)家的330余座城市修建了城市軌道交通，線路總長(zhǎng)度有數(shù)萬(wàn)公里。各大城市的地鐵、輕軌、城市鐵路以及新型的城市軌道交通都得到了很好的發(fā)展，為城市的客運(yùn)交通和經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了重要的貢獻(xiàn)。

我國(guó)于1965開始進(jìn)行北京地鐵的建設(shè)，并于1969年建成了中國(guó)第一條地下鐵道——北京地鐵1號(hào)線，隨后北京市又建成了地鐵2號(hào)線（環(huán)線）、地鐵復(fù)8線（1號(hào)線的復(fù)興門～八王墳段）等線路。

經(jīng)過40多年的發(fā)展，中國(guó)進(jìn)入了城市軌道交通的蓬勃發(fā)展時(shí)期，已成為世界上城市軌道交通發(fā)展最迅速的國(guó)家。截止到2013年12月31日，僅在中國(guó)內(nèi)地就有19個(gè)城市已經(jīng)建成并正式運(yùn)營(yíng)的城市軌道交通線路總里程達(dá)2476千米，至2015年末，全國(guó)建成并正式運(yùn)營(yíng)的城市軌道交通線路總里程超過3000千米。目前，全國(guó)已發(fā)展和規(guī)劃發(fā)展城市軌道交通的城市總數(shù)已經(jīng)超過54個(gè)，全部規(guī)劃線路超過400條，總里程超過1.5萬(wàn)千米。

可以看出，國(guó)內(nèi)城市在面臨交通問題時(shí)，正如發(fā)達(dá)國(guó)家所獲得的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)?zāi)菢樱紝⒋罅Πl(fā)展城市軌道交通作為解決城市交通問題的重要手段，采取了相同的做法。

二、城市軌道交通的用能分析

城市軌道交通全部采用電力驅(qū)動(dòng)，其總的耗電量非常巨大，以北京市為例，僅2013年北京地鐵運(yùn)營(yíng)公司所擔(dān)負(fù)的線路上，綜合能耗就達(dá)17.7萬(wàn)噸標(biāo)煤，而其中電能消耗占據(jù)了50%，據(jù)估算，到“十二五”末期，北京地鐵運(yùn)營(yíng)公司承擔(dān)線路綜合能耗將達(dá)21.6萬(wàn)噸標(biāo)煤，北京地鐵現(xiàn)在已經(jīng)成為北京市主要用能單位之一。其他城市的情況與北京相比，規(guī)律相同，由此可見，城市軌道交通是名副其實(shí)的能耗大戶。但從另外一個(gè)角度比較，在同等運(yùn)力情況下，城市軌道交通能耗相當(dāng)于小汽車的1/9、公交車的1/2，而且與這兩者相比具有占地小、成本低的特點(diǎn)。如能解決好能耗問題，對(duì)于解決城市交通、做好城市節(jié)能減排工作具有重要的意義。

城市軌道交通中最主要的兩個(gè)用電大戶是列車牽引供電系統(tǒng)和通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，其用電量分別占到總用電量的1/2和1/3以上，節(jié)能潛力相對(duì)最大，當(dāng)然，其他設(shè)備系統(tǒng)也存在一定的節(jié)能潛力。

三、城市軌道交通的用能與節(jié)能方面需重點(diǎn)關(guān)注的問題和對(duì)象

從國(guó)內(nèi)城市軌道交通建設(shè)與運(yùn)營(yíng)的實(shí)際狀況來看，其用能巨大且居高不下原因有多方面，就其主要的幾個(gè)方面而言有以下幾個(gè)因素：

（1）城市軌道交通用能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)缺失，急需建立軌道交通節(jié)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及評(píng)估、評(píng)價(jià)體系。

城市軌道交通的建設(shè)在國(guó)內(nèi)沒有一個(gè)國(guó)家級(jí)的行業(yè)管理機(jī)構(gòu)，各個(gè)城市基本上是在借鑒其他地方以及國(guó)外同行建設(shè)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，按照自己的需求進(jìn)行建設(shè)，并形成了自己的技術(shù)水平，雖然設(shè)計(jì)上遵循同一規(guī)范，但用能上技術(shù)措施自行其是，技術(shù)手段和措施均有自己的特點(diǎn)，用能水平?jīng)]有一個(gè)普遍認(rèn)同的評(píng)價(jià)機(jī)制和標(biāo)準(zhǔn)，在此方面研究力度嚴(yán)重不足，這從一定程度上制約了節(jié)能成效，需要從整個(gè)國(guó)家行業(yè)的層面建立科學(xué)合理的評(píng)價(jià)和評(píng)估機(jī)制。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的缺失也亟待填補(bǔ)。

（2）城市軌道交通的主要用能系統(tǒng)相對(duì)占比很高，需要抓住主要矛盾加大研究力度。

城市軌道交通耗能系統(tǒng)多，節(jié)能優(yōu)化技術(shù)前景廣闊，需要抓住列車牽引以及通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)等主要方面，加大技術(shù)創(chuàng)新力度，并為創(chuàng)新技術(shù)的研究尤其是應(yīng)用提供強(qiáng)有力的支撐。

（3）城市軌道交通現(xiàn)狀是關(guān)注了一定的單一節(jié)能技術(shù)，但缺乏綜合的、一體化的整體考慮，未形成系統(tǒng)性、綜合性的節(jié)能解決方案。

當(dāng)前，在國(guó)家大力提倡節(jié)能減排的社會(huì)氛圍下，城市軌道交通的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)商也出現(xiàn)了一定程度的節(jié)能技術(shù)研究，但多為單一系統(tǒng)的技術(shù)改進(jìn)與升級(jí)，有些也作了技術(shù)創(chuàng)新，這些都是非常好的嘗試，但從各系統(tǒng)相互影響、相互匹配方面，缺少綜合研究，節(jié)能減排的整體效果存在較大的提升空間，或者說還存在巨大的潛力，在這個(gè)方面應(yīng)引起高度重視。

（4）目前，城市軌道交通能耗的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)零散，急需建立能耗大數(shù)據(jù)庫(kù)和能源管控平臺(tái)，以提升能源管理水平、降低運(yùn)營(yíng)成本。

當(dāng)今信息技術(shù)高速發(fā)展，各地城市軌道交通運(yùn)營(yíng)的數(shù)量越來越多，在此條件下，非常有必要建立高層次的數(shù)據(jù)共享機(jī)制，并以此互相借鑒參考，推動(dòng)節(jié)能工作的水平。

（5）目前城市軌道交通設(shè)備的發(fā)展上缺乏按照城市軌道交通自身的規(guī)律研發(fā)設(shè)備和產(chǎn)品的動(dòng)力，尤其是應(yīng)用平臺(tái)。

國(guó)內(nèi)城市軌道交通發(fā)展速度和力度空前高漲，甚至已經(jīng)超過了國(guó)外上世紀(jì)60和70年代發(fā)展高峰時(shí)的總和，但在設(shè)備與產(chǎn)品的應(yīng)用上，仍然更多地沿襲著市面上已有設(shè)備盡量予以應(yīng)用的做法。但這些產(chǎn)品出現(xiàn)的初衷基本不是為滿足城市軌道交通的需要。我們應(yīng)站在適應(yīng)城市軌道交通自身需求并有利于節(jié)能的角度，研發(fā)和應(yīng)用相應(yīng)設(shè)備與產(chǎn)品。這方面的需求和市場(chǎng)是巨大的，發(fā)改委曾研究城市軌道交通裝備與制造業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略，這是非常好的思路，應(yīng)予以落實(shí)和落地。