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城市轨道交通项目节能评估技术要点分析

2016-03-10 14:38
天堂的苦涩
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  (2)车辆选型和行车组织

  应介绍车辆运能、速度目标、限值坡度、牵引类型、牵引控制系统、车体材料等基本参数。车辆类型应根据预测客流量、线路条件和运输能力等合理确定,速度目标值、限制坡度、牵引类型等对车辆牵引能耗影响较大。应介绍列车编组、交路和运行方案,并分析其合理性。应主要考虑采用列车轻量化、变频控制、再生制动能量回收等节能措施。轨道交通车辆自重约占定员车总重的75%,牵引用电主要消耗在列车自重上,因此减轻车辆自重、合理布置车下设备可有效减少牵引电耗。香港地铁长期运营研究实验表明,列车空载重量每减轻1t每年可减少电耗8000kWh。案例中车体材料、空调系统及电气设备轻量化,选用的车辆自重占定员车总重的69.6%,超员时为64.4%,采用VVVF变频变压车辆控制方式,采用再生制动能量回收措施。据测算,采用再生制动可使项目整体节约牵引电耗5%以上。为提高列车再生能量利用率,同一牵引区段内制动列车与出站列车重叠时间值较大,避免列车在同一牵引区段同时制动。车辆在运营期间,采用微机控制自动驾驶ATO曲线,根据线路的坡度、弯道及列车载重等情况,自动调整行车速度,控制惰行点,使列车速度保持在最佳状态,降低牵引能耗。

  2.1.2 辅助和附属设施节能评估

  (1)车站布局和建筑节能

  车站应满足客流需求,提高列车满载率和能源利用率;站厅、站台、出入口通道、楼梯、扶梯等部位的通过能力应根据该站超高峰设计客流量确定;停车场布置应考虑综合维修中心、物资总库及其它设施功能要求;车站布置应考虑与其它线路的衔接,出站口、隧道应尽量与城市建筑结合;确保车站能源供应管线沿程损耗降低。案例中某个车站设置的10个出入口,有的离得过近,不利于周边客流需求,投资浪费,能评提出优化措施。应对地上车站、停车场建筑朝向、采光、遮阳、通风等布局方案,屋面、墙体、门窗等建筑围护结构保温隔热构造形式、热工参数进行分析,评估建筑能耗水平,应充分利用自然通风、天然采光措施。

  (2)供电系统

  应介绍项目电力负荷分级、外部电源供电方案及变配电所设置、变压器容量及能效指标等。变配电所位置应深入负荷中心,并适当提高供电电压,降低线损;适当提高变压器负荷率,降低变压器容量,减小空载和负载损耗;采用无功补偿方式提高供电功率因数;进行治理谐波等。牵引供电系统损耗对牵引能耗有较大影响,应从牵引供电布局、供电方式、受电电压、运行方式、变压器选型等方面进行分析。案例中主变电所设置在和其它线路换乘车站附近,与其它线路共享,牵引变电所集中设置,与车站降压变电所合建,采用集中供电方式,比分散式的环网电压高,电损较小。

  (3)暖通空调系统

  暖通空调系统包括车站公共区、设备管理用房的暖通空调系统,区间和车站隧道通风系统。应介绍车站室内外环境温湿度、气流速度、噪声、负荷需求,空调主机、末端和控制系统选型方案,评估设备参数是否合理,进行设备能效对标。应考虑空调基于客流量自动监测和调节、集中供冷站、冰蓄冷、屏蔽门、自然通风等节能措施。其中基于客流量自动监测和调节的空调方案、集中供冷站均利于节能,后者对周边居民的噪声影响较小;夏季采用冰蓄冷技术,可减少夏季用电负荷;屏蔽门能够减少站内冷空气进入隧道以及列车制动时的热量进入站台候车区域,根据国内外既有地铁运营统计及武汉轨道交通2号线研究结果,该系统可使得项目整体节能32%以上。案例中区间隧道采用双活塞风道自然通风模式,如图3所示,充分利用列车运行时的活塞作用对隧道进行自然通风降温,模拟测算数据显示,比全线采用单活塞风道模式隧道内温度降低1.1℃,且地铁线路投资每公里可节约上千万元。

  (4)其它系统

  ①升降系统:应从电梯和扶梯的功率、运行速度、载重量、电梯变频调速与控制方式等方面进行能评。案例中自动扶梯采用微机变频调速节能措施。②照明系统:评估照明光源、灯具类型、照度、功率密度值、照明控制方式等方案。案例中车站站台、站厅、出入口等公共区域及附属用房照明选用T5系列三基色荧光灯,局部使用LED光源,并设置智能照明控制系统。③给排水系统:应对车站出入口设置、排水泵和排污泵选型参数合理性、能效水平等进行评估。案例中各车站、区间的水源均从附近市政管网接入,充分利用管网余压供水;出入口比地面高,避免雨水倒灌。④通信、信号等系统:对液晶显示器、电源屏、信号灯、自动售检票等设备进行评估,并提出节能措施。⑤能源在线监测管理系统:应提出项目能源计量器具配备方案,列出能源计量器具一览表,包括名称、规格、准确度等级、用途和数量等,并预留能源在线监测管理系统接口,以利于能源计量、监管。

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