軌道交通的用能以及節(jié)能思考

一、城市軌道交通的特點及建設的必要性

隨著世界經濟社會的發(fā)展，城鎮(zhèn)化進程加快、城市地域擴大、人口猛增、人口向城市集中成為世界范圍內的共同特點，大中型城市普遍出現(xiàn)了人口密集、機動車數量激增、交通阻塞、環(huán)境污染嚴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，城市交通問題已經成為影響城市的社會經濟持續(xù)發(fā)展的巨大瓶頸，對此，世界各個發(fā)達國家都在積極探索有效的解決途徑。

城市軌道交通具有大運量、快速、污染少、占用城市用地少、節(jié)省能耗、安全、準時與舒適的特點。多年來世界發(fā)達國家的實踐表明，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。

隨著我國經濟的高速發(fā)展，城市規(guī)模擴大、城鎮(zhèn)化水平不斷提高、出行需求總量持續(xù)增長以及機動化水平的提高，再加上原有的道路及公共交通設施已經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，塞車堵車成了習以為常的事情，城市交通擁堵狀況日益嚴重，交通不暢，嚴重制約了社會發(fā)展和人民生活水平的提高，改善城市公共交通已經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進入了快速發(fā)展時期，城市軌道交通系統(tǒng)的大量建設和廣泛應用已經成為必然。目前，北京、上海、廣州以及深圳、南京和沈陽等城市都已有多條線路建成運營，包括這些城市在內，還有多個城市都在進行大規(guī)模的城市軌道交通的建設和籌備工作。

自1863年1月在英國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個國家的330余座城市修建了城市軌道交通，線路總長度有數萬公里。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，為城市的客運交通和經濟發(fā)展作出了重要的貢獻。

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

經過40多年的發(fā)展，中國進入了城市軌道交通的蓬勃發(fā)展時期，已成為世界上城市軌道交通發(fā)展最迅速的國家。截止到2013年12月31日，僅在中國內地就有19個城市已經建成并正式運營的城市軌道交通線路總里程達2476千米，至2015年末，全國建成并正式運營的城市軌道交通線路總里程超過3000千米。目前，全國已發(fā)展和規(guī)劃發(fā)展城市軌道交通的城市總數已經超過54個，全部規(guī)劃線路超過400條，總里程超過1.5萬千米。

可以看出，國內城市在面臨交通問題時，正如發(fā)達國家所獲得的實踐經驗那樣，都將大力發(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動，其總的耗電量非常巨大，以北京市為例，僅2013年北京地鐵運營公司所擔負的線路上，綜合能耗就達17.7萬噸標煤，而其中電能消耗占據了50%，據估算，到“十二五”末期，北京地鐵運營公司承擔線路綜合能耗將達21.6萬噸標煤，北京地鐵現(xiàn)在已經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的能耗大戶。但從另外一個角度比較，在同等運力情況下，城市軌道交通能耗相當于小汽車的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。如能解決好能耗問題，對于解決城市交通、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用電大戶是列車牽引供電系統(tǒng)和通風空調系統(tǒng)，其用電量分別占到總用電量的1/2和1/3以上，節(jié)能潛力相對最大，當然，其他設備系統(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)能方面需重點關注的問題和對象

從國內城市軌道交通建設與運營的實際狀況來看，其用能巨大且居高不下原因有多方面，就其主要的幾個方面而言有以下幾個因素：

（1）城市軌道交通用能評價標準缺失，急需建立軌道交通節(jié)能技術標準以及評估、評價體系。

城市軌道交通的建設在國內沒有一個國家級的行業(yè)管理機構，各個城市基本上是在借鑒其他地方以及國外同行建設技術和經驗的基礎上，按照自己的需求進行建設，并形成了自己的技術水平，雖然設計上遵循同一規(guī)范，但用能上技術措施自行其是，技術手段和措施均有自己的特點，用能水平沒有一個普遍認同的評價機制和標準，在此方面研究力度嚴重不足，這從一定程度上制約了節(jié)能成效，需要從整個國家行業(yè)的層面建立科學合理的評價和評估機制。評價標準的缺失也亟待填補。

（2）城市軌道交通的主要用能系統(tǒng)相對占比很高，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)化技術前景廣闊，需要抓住列車牽引以及通風空調系統(tǒng)等主要方面，加大技術創(chuàng)新力度，并為創(chuàng)新技術的研究尤其是應用提供強有力的支撐。

（3）城市軌道交通現(xiàn)狀是關注了一定的單一節(jié)能技術，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。

當前，在國家大力提倡節(jié)能減排的社會氛圍下，城市軌道交通的建設與運營商也出現(xiàn)了一定程度的節(jié)能技術研究，但多為單一系統(tǒng)的技術改進與升級，有些也作了技術創(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，在這個方面應引起高度重視。

（4）目前，城市軌道交通能耗的基礎數據零散，急需建立能耗大數據庫和能源管控平臺，以提升能源管理水平、降低運營成本。

當今信息技術高速發(fā)展，各地城市軌道交通運營的數量越來越多，在此條件下，非常有必要建立高層次的數據共享機制，并以此互相借鑒參考，推動節(jié)能工作的水平。

（5）目前城市軌道交通設備的發(fā)展上缺乏按照城市軌道交通自身的規(guī)律研發(fā)設備和產品的動力，尤其是應用平臺。

國內城市軌道交通發(fā)展速度和力度空前高漲，甚至已經超過了國外上世紀60和70年代發(fā)展高峰時的總和，但在設備與產品的應用上，仍然更多地沿襲著市面上已有設備盡量予以應用的做法。但這些產品出現(xiàn)的初衷基本不是為滿足城市軌道交通的需要。我們應站在適應城市軌道交通自身需求并有利于節(jié)能的角度，研發(fā)和應用相應設備與產品。這方面的需求和市場是巨大的，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，應予以落實和落地。