巨大的地鐵能耗怎樣降下來？

作為支撐城市正常運行的“大動脈”，軌道交通是解決城市交通擁堵問題的“一劑良藥”。2014年，全國軌道交通運營里程3115公里，到2020年，這個數(shù)字將達到13385公里。

不斷增長的里程數(shù)，意味著能耗量的急速攀升，給運營單位、能源供應(yīng)帶來巨大的成本、能源壓力。

在推動兩型社會、生態(tài)文明社會的時代語境之中，地鐵建設(shè)科技人員通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)，已在北京等地區(qū)產(chǎn)生了一定的節(jié)能效益。數(shù)據(jù)表明，如果能將新技術(shù)應(yīng)用于全國的線路中，能使能耗降低10%，為地鐵運營節(jié)省大量的能源開銷。

里程驟增地鐵運營背負能源壓力

中國城市軌道交通協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，截至2014年底，全國22個城市開通建設(shè)軌道交通骨干線路101條，運營里程長度達到3155公里。其中，北京地鐵的里程數(shù)達到527公里，2015年預(yù)計增至626公里。

在軌道交通運營里程增長、規(guī)模不斷擴大的背后，其運營能耗過大的問題也隨之浮出水面。

以北京軌道交通為例。2012年能耗為13.16萬噸標煤，耗電為8.53億度；到了2013年能耗為16.45萬噸標煤，耗電量達到11.24億度。“預(yù)計2015年底，隨著里程數(shù)的增加，地鐵總能耗量近14億度，占地鐵整體運營成本的四成，相當于73萬戶三口之家一年的用電量。”北京地鐵運營公司首席專家顧慶宜表示。

2020年，北京市軌道交通運營里程數(shù)將比目前翻一番，達到1036公里。按照目前粗放式的用電方式計算，能耗也將隨之翻番。這不僅給北京市能源供給帶來沉重的負擔，也給地鐵運營單位帶來巨大的成本壓力。“因此，如何選擇更好的技術(shù)，降低能耗、降低成本，成為北京地鐵運營部門亟待解決的迫切問題。”顧慶宜表示。

其實，北京軌道交通的里程數(shù)、用能現(xiàn)狀，只是中國城市軌道交通的一個縮影?！吨袊鞘熊壍澜煌甓葓蟾?013》的數(shù)據(jù)表明，中國54個城市規(guī)劃了總數(shù)超過450條的城市軌道交通線路，總里程超過15000公里。“在運營里程數(shù)相同的情況下，各地的能耗量與北京處于同一水平。全國軌道交通的里程數(shù)越長，能耗量越大，而且能耗量將會是一個驚人的數(shù)字。”北京城建設(shè)計發(fā)展集團黨委書記、北京市軌道交通暖通空調(diào)專家李國慶說道，如果能夠通過技術(shù)創(chuàng)新奪回10%的能量，將產(chǎn)生巨大的財富，為地鐵運營部門節(jié)省大量的能源開銷。

雙重驅(qū)動新技術(shù)向高能耗宣戰(zhàn)

地鐵的節(jié)能運營訴求恰與“十八大”報告中提出的生態(tài)文明建設(shè)、推動節(jié)能減排政策一脈相承。

在行業(yè)的節(jié)能訴求、節(jié)能減排政策的雙重驅(qū)動下，軌道交通領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)層出不窮，并受到業(yè)界人士的矚目。

列車牽引供電系統(tǒng)和通風空調(diào)系統(tǒng)是城市軌道交通兩大用電系統(tǒng)，分別占軌道交通系統(tǒng)總能耗的50%和33%。

針對這種情況，北京市軌道交通節(jié)能工程研究中心研發(fā)出“超級電容”，能將地鐵進站時產(chǎn)生的巨大制動能量貯存起來，等列車開出站時作為牽引動力或轉(zhuǎn)化為列車照明、排風用電。

此外，研究出城市軌道交通地下車站無冷卻塔冷水式通風空調(diào)系統(tǒng)。這個在地鐵通風空調(diào)史上具有里程碑意義的創(chuàng)新之舉，取消繁華都市里的地鐵冷卻塔，給周邊居民以更環(huán)保、綠色、安靜的生活環(huán)境，已經(jīng)應(yīng)用于北京地鐵十四號線阜通站……

李國慶為記者算了一筆節(jié)能賬，以采用地鐵通風空調(diào)集成系統(tǒng)的項目為例，根據(jù)估算，目前中國所有使用這套系統(tǒng)的線路每年可節(jié)約總能耗超過9000萬千瓦時，節(jié)能效果超過通風空調(diào)系統(tǒng)能耗的10%。南方城市隨著空調(diào)期的延長，節(jié)能比重還有提升空間，而這僅僅采用了一項節(jié)能技術(shù)。“如若全國所有地鐵線路都采用合理的節(jié)能技術(shù)，保守地按照10%的節(jié)能水平估算，總體可節(jié)約能耗3% 5%，節(jié)能效果十分可觀。”

除了能帶來相應(yīng)的節(jié)能效果，創(chuàng)新技術(shù)還具有廣闊的市場空間。“十二五”期間，我國將完成軌道交通投資額超1萬億元。參考建筑、工業(yè)節(jié)能產(chǎn)值比例5%計算，節(jié)能技術(shù)、節(jié)能解決方案等方面的投資將達500億元。

這些創(chuàng)新技術(shù)得到業(yè)界“大腕兒”的首肯。中國工程院院士、清華大學建筑學院教授、清華大學建筑節(jié)能研究中心主任江億曾對“新型空氣—水空調(diào)系統(tǒng)”寄予高度評價，稱其既打敗了工程“攔路虎”，又實現(xiàn)了節(jié)能、降低成本的良好效果，是節(jié)能的經(jīng)典案例。深圳地鐵首席專家劉卡丁在一次地鐵節(jié)能技術(shù)交流會上表示：“我們對這些節(jié)能技術(shù)很感興趣，如果以后深圳地鐵有需要，我們希望能用上這些新技術(shù)。”

推廣不暢新技術(shù)遭遇瓶頸

雖然新技術(shù)得到業(yè)界人士的首肯，但是其在實際應(yīng)用過程之中，卻陷入叫好不叫座的尷尬境地。

新技術(shù)轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)力的周期比預(yù)想的時間長很多。比如，新型站臺門技術(shù)在2006年就已經(jīng)研發(fā)出來了，但是遲遲沒有應(yīng)用到實際項目之中，直到2013年技術(shù)才得以落地，應(yīng)用到上海龍華線云錦路站。

新型站臺門技術(shù)只是北京市軌道交通節(jié)能工程研究中心眾多專利技術(shù)中的幸運兒。目前，北京市軌道交通節(jié)能工程研究中心還有很多節(jié)能新技術(shù)，依然靜靜地躺在那里，等待著“伯樂”。

對于新技術(shù)轉(zhuǎn)化周期過長、推廣不暢的現(xiàn)實，李國慶頗感無奈。他表示，很多建設(shè)方、業(yè)主只關(guān)注軌道交通是否如期開通，對于其是否節(jié)能，采取回避的態(tài)度；此外，如果采用這些新技術(shù)，需要承擔一定的風險，建設(shè)方、業(yè)主并不愿意冒這個風險，不愿意成為“第一個吃螃蟹的人”。

其實，業(yè)主的不積極態(tài)度是阻礙節(jié)能技術(shù)落地的一個表面原因。記者在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，沒有建立一整套節(jié)能標準體系，才是阻礙節(jié)能技術(shù)應(yīng)用、推廣的最大“攔路虎”。

記者查閱了軌道交通方面建設(shè)標準后發(fā)現(xiàn)，目前軌道交通建設(shè)方面的標準比較齊全，如《城市軌道交通工程項目建設(shè)標準》、《城市軌道交通自動售檢票系統(tǒng)工程質(zhì)量驗收規(guī)范》等，但是地鐵節(jié)能方面的標準還是一片空白。“現(xiàn)在國內(nèi)的軌道交通用能方面還剛剛引起關(guān)注，節(jié)能評價標準、能源管理體系等方面還是一片空白。行業(yè)內(nèi)沒有一個量化、有針對性的標準，對節(jié)能的實施，對建設(shè)的指導都很不利。”李國慶說。

獨木難撐新技術(shù)還需體系保障

記者在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，一個完整的地鐵節(jié)能標準體系包括能源管理體系、節(jié)能評估機制、節(jié)能評價標準等，這是開展軌道交通節(jié)能的基礎(chǔ)保障，也是擺脫技術(shù)推廣不暢的最佳路徑。

目前，城市軌道交通的能耗過大是一個不爭的事實，但是一個城市究竟需要多少能源？大家心里沒有一本明白賬。例如北京某線路車公里單位綜合電耗為1.65kWh/車，上海某線為2.16kWh/車，重慶某線為4.18kWh/車……不同的城市，地鐵能耗量在什么區(qū)間范圍內(nèi)是合理的？倘若建立能源體系，摸清了軌道交通的“能耗底兒”，便可以針對不同城市的具體情況，做一個合理的用能規(guī)劃，實現(xiàn)能源利用的精細化管理。

項目前期進行節(jié)能評估，也是開展節(jié)能工作不可或缺的一環(huán)。記者發(fā)現(xiàn)，在項目前期，專業(yè)人員對規(guī)劃和建設(shè)項目的用能和節(jié)能水平進行分析、預(yù)測和評估，可以提出切實可行的節(jié)能方案和措施，提前對節(jié)能工作進行部署，便可在后期省去很多不必要的麻煩。

與此同時，建立節(jié)能評價標準，設(shè)置統(tǒng)一的衡量“標尺”，對項目的節(jié)能情況進行量化考核，對于軌道交通節(jié)能有很好的約束和促進作用。

“用能、節(jié)能標準體系是節(jié)能工作的基礎(chǔ)保證。只有建立和完善相應(yīng)的軌道交通節(jié)能標準體系，才能對業(yè)主、建設(shè)方開展的節(jié)能工作進行約束、規(guī)范，促使節(jié)能工作更好地開展下去。”李國慶表示。