“根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)測(cè)算，以每百公里的人均能耗比較，公共汽車(chē)是小汽車(chē)的8.4%，而城市軌道交通只有小汽車(chē)的5%。除此之外，城市軌道交通對(duì)大氣污染的影響程度也遠(yuǎn)低于其他交通方式，由此可見(jiàn)，城市軌道交通是一種節(jié)約能源的交通方式。”在近日舉行的中國(guó)城市軌道交通節(jié)能創(chuàng)新發(fā)展論壇上，中國(guó)交通運(yùn)輸協(xié)會(huì)技術(shù)裝備委員會(huì)會(huì)長(zhǎng)郭敏杰表示，目前我國(guó)節(jié)能減排政策正進(jìn)入關(guān)鍵性階段，發(fā)展城市軌道交通將有利于節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

作為大運(yùn)量的交通工具，發(fā)展城市軌道交通不僅可以有效緩解城市的交通壓力，相對(duì)于其他城市交通工具而言，城市軌道交通以運(yùn)量大、速度快、安全、準(zhǔn)點(diǎn)、節(jié)約能源和用地等特點(diǎn)，被認(rèn)為是最綠色的交通方式。“作為綠色環(huán)保交通體系，城市軌道交通符合可持續(xù)發(fā)展的原則，特別適應(yīng)于大中城市。”郭敏杰認(rèn)為，通過(guò)修建城市軌道交通達(dá)到節(jié)約能源的目的不僅完全可行，還有利于引導(dǎo)城市布局合理調(diào)整，促進(jìn)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

發(fā)展城軌交通是未來(lái)趨勢(shì)

由于城市人口的迅速增加，從而導(dǎo)致了車(chē)輛的增多，也給城市帶來(lái)了交通擁擠、環(huán)境污染與能源危機(jī)等一系列問(wèn)題。世界上不少城市不同程度地存在著“乘車(chē)難”和“行路難”的問(wèn)題，發(fā)展城市公共交通、緩解交通擁擠、是當(dāng)前世界大城市迫切需要解決的問(wèn)題。因此，把優(yōu)先發(fā)展以軌道交通為骨干的公共交通系統(tǒng)作為解決城市交通問(wèn)題的根本出路，是世界各國(guó)的普遍共識(shí)。

清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心工作人員楊樂(lè)表示，自1863年1月在英國(guó)倫敦開(kāi)通第一條城市地鐵,世界城市軌道交通的發(fā)展己有近150年的歷史。目前，己有近50個(gè)國(guó)家的330余座城市修建了軌道交通,線(xiàn)路總長(zhǎng)度達(dá)數(shù)萬(wàn)公里。

據(jù)了解，城市軌道交通主要包含地鐵、輕軌、單軌、有軌電車(chē)等七大制式系統(tǒng)，其中地鐵建設(shè)、運(yùn)營(yíng)成本最高，但優(yōu)勢(shì)也最大，我國(guó)有條件的大城市和省會(huì)城市一直把地鐵交通作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的優(yōu)先領(lǐng)域，所以在軌道交通系統(tǒng)中占比最高。

“截至2015年年末，我國(guó)開(kāi)通城市軌道交通運(yùn)營(yíng)的城市高達(dá)25個(gè)，比‘十一五’末期增加了1倍多，運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路也由49條增加到了98條;城市軌道交通的運(yùn)營(yíng)里程達(dá)到3300公里，是‘十一五’末期的2.4倍。”深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司顧問(wèn)總工程師沈錫安透露，我國(guó)“十二五”期間預(yù)計(jì)建成城市軌道交通線(xiàn)路1900公里，總投資將超過(guò)1.1萬(wàn)億元，軌道交通在城市公交運(yùn)量中的分擔(dān)率得到了明顯提升。

根據(jù)2014年運(yùn)營(yíng)的22個(gè)軌道交通城市的不完全統(tǒng)計(jì)，全年客運(yùn)量達(dá)到126億人次，比2013年增長(zhǎng)15%。其中北京33.9億人次、上海28.3億人次，廣州22.2億人次，深圳10.4億人次。北上廣深四個(gè)城市全年客運(yùn)量已經(jīng)位于世界前列。

“隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，未來(lái)十多年將是我國(guó)軌道交通大發(fā)展的黃金時(shí)期。”郭敏杰表示，目前，我國(guó)已有39個(gè)城市獲批修建軌道交通，總規(guī)劃里程超過(guò)7300公里。預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)開(kāi)通軌道交通的城市將超過(guò)50個(gè)，覆蓋全國(guó)主要大中城市。2014年，我國(guó)城市軌道交通行業(yè)完成投資2857億元。初步估計(jì)，2015年我國(guó)城市軌道交通總投資將完成3000億元，超過(guò)2014年水平。

城軌交通節(jié)能減排大有可為

“作為大運(yùn)量的交通工具，城市軌道交通不僅在前期投資巨大，其運(yùn)營(yíng)階段的總能耗也非常高。”中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司城地院副總工程師車(chē)輪飛表示，隨著城市軌道交通線(xiàn)路的不斷修建，城市用電量增長(zhǎng)顯著。如北京2015年線(xiàn)路達(dá)560公里，用電量高達(dá)13.9億千瓦時(shí)，約占地鐵整體運(yùn)營(yíng)成本的4成。

中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2014年年末，全國(guó)22個(gè)城市共開(kāi)通運(yùn)營(yíng)的軌道交通總里程數(shù)達(dá)3173公里，其中分布在20個(gè)城市的地鐵運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路長(zhǎng)度為2361公里，占74.4%。由于運(yùn)量大，軌道交通盡管最綠色，耗能量也巨大。以深圳為例，深圳地鐵1號(hào)線(xiàn)、2號(hào)線(xiàn)和5號(hào)線(xiàn)的年能耗量達(dá)4.47億千瓦時(shí)，占全市所有用電量的6.3%。。

“在地鐵列車(chē)牽引能量消耗中，大約90%用于牽引供電，10%用于輔助供電，而在制動(dòng)消耗方面，列車(chē)制動(dòng)能量約占總能量的40%。”中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司高級(jí)工程師肖梓林表示，地鐵列車(chē)牽引能耗大約占整個(gè)供電系統(tǒng)能耗的40%-50%，列車(chē)再生制動(dòng)能量的吸收利用在城市軌道交通節(jié)能利用中至關(guān)重要。

楊樂(lè)表示，按照350萬(wàn)千瓦時(shí)每公里的平均水平估算，2014年年底我國(guó)城市軌道交通耗電量約為103億千瓦時(shí)，占全國(guó)總耗電量的1.7%。左右。到2020年，我國(guó)城市軌道交通規(guī)劃總里程將達(dá)到13385公里，涉及79座城市，預(yù)計(jì)年耗電量將達(dá)到468億千瓦時(shí),占目前全國(guó)全年總電耗的7.7%。左右。因此，城市軌道交通的節(jié)能工作對(duì)于我國(guó)節(jié)能減排、生態(tài)文明建設(shè)具有重大意義。

肖梓林表示，由于LED燈具具有功耗低、壽命長(zhǎng)、可維護(hù)性好等特點(diǎn)，目前在地鐵列車(chē)上已基本代替了熒光燈、白熾燈等傳統(tǒng)光源，因此節(jié)能效果比傳統(tǒng)燈具節(jié)能可達(dá)到40%-60%左右。

“我國(guó)二氧化碳排放量大，已位居世界第一位，增速遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全球排放總量的增速。在未來(lái)全球排放空間受限的情況下，我國(guó)已不能象發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)化時(shí)期那樣無(wú)限制排放溫室氣體。”國(guó)家節(jié)能中心綜合業(yè)務(wù)處處長(zhǎng)桂華表示。

節(jié)能創(chuàng)新助力綠色交通發(fā)展

“將地鐵進(jìn)站時(shí)產(chǎn)生的巨大制動(dòng)能量貯存起來(lái)，等列車(chē)開(kāi)出站時(shí)作為牽引動(dòng)力或轉(zhuǎn)化為列車(chē)照明、排風(fēng)用電以節(jié)省能量;取消繁華都市里的地鐵冷卻塔，給周邊居民以更加環(huán)保、綠色、安靜的生活環(huán)境;地鐵屏蔽門(mén)不再只為安全設(shè)計(jì)，將它與地鐵暖通空調(diào)系統(tǒng)綜合考慮，在為乘客提供冬暖夏涼環(huán)境的同時(shí)還能節(jié)約能源……”這些都是聰明的地鐵設(shè)計(jì)師們目前正在研究的技術(shù)創(chuàng)新，相信用不了幾年，這些技術(shù)創(chuàng)新將轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力用于軌道交通的實(shí)踐中。2015年成立的北京市軌道交通節(jié)能工程研究中心，正是這樣一個(gè)能將科學(xué)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的強(qiáng)大平臺(tái)。

“低地板有軌電車(chē)在解決中小城市的交通壓力方面有其它交通工具無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。2005年至今，唐山公司一直致力于低地板現(xiàn)代有軌電車(chē)的研究開(kāi)發(fā)工作，形成了系列化產(chǎn)品。”中車(chē)唐山機(jī)車(chē)車(chē)輛有限公司高級(jí)工程師李明坦言，列車(chē)全壽命周期的能耗與運(yùn)營(yíng)、線(xiàn)路信號(hào)控制等諸多因素相關(guān)，貫穿于研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、運(yùn)營(yíng)維護(hù)和報(bào)廢各個(gè)階段，其中，運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的能耗占比最大。據(jù)介紹，2012年唐車(chē)公司成功開(kāi)發(fā)了國(guó)內(nèi)第一列100%低地板有軌電車(chē)，該車(chē)也是國(guó)內(nèi)首列采用儲(chǔ)能式混合動(dòng)力系統(tǒng)的現(xiàn)代有軌電車(chē)。

肖梓林表示，由我院設(shè)計(jì)的蘭州地鐵1號(hào)線(xiàn)已經(jīng)應(yīng)用了逆變回饋型再生能量利用方案，目前已經(jīng)完成施工圖設(shè)計(jì)進(jìn)入設(shè)備安裝階段。此外，成都6號(hào)線(xiàn)等地鐵線(xiàn)路也采用了我院設(shè)計(jì)的逆變回饋型再生能量利用方案。通過(guò)對(duì)蘭州地鐵1號(hào)線(xiàn)的固定投資、運(yùn)營(yíng)節(jié)電電費(fèi)綜合投資收益分析，初期就可以收回成本產(chǎn)生效益。

郭敏杰表示，目前，我國(guó)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(guò)了國(guó)外上世紀(jì)60和70年代發(fā)展高峰時(shí)的總和。我們應(yīng)站在建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的基礎(chǔ)上，從適應(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。毋庸置疑，我國(guó)這方面的需求和市場(chǎng)是巨大的。