中国城市轨道交通协会首批绿色城轨示范工程介绍

2024-05-06 21:26中国城市轨道交通协会绿色智慧办公室
城市轨道交通 2024年2期
关键词:城轨轨道交通绿色

文:中国城市轨道交通协会绿色智慧办公室

为落实国家发展改革委《绿色低碳先进技术示范工程实施方案》和中国城市轨道交通协会《中国城市轨道交通绿色城轨发展行动方案》的要求,2023 年9 月28 日,协会发布了《关于申报发改委绿色低碳先进技术和协会绿色城轨示范工程的通知》(中城轨〔2023〕51 号)。按照《中国城市轨道交通协会2023 年度绿色城轨示范工程申报指南》及《中国城市轨道交通协会示范工程管理办法》的相关要求,经协会审查,确立了“中等规模线网绿智融合城轨线路绿色建造示范项目”等五个项目作为首批绿色城轨示范工程。本文进行简要介绍。

2022 年8 月18 日,中国城市轨道交通协会发布《中国城市轨道交通绿色城轨发展行动方案》(以下简称《行动方案》)。《行动方案》以“绿色转型为主线,清洁能源为方向,节能降碳为重点,智慧赋能,创新驱动,开展六大绿色城轨行动,实现碳达峰碳中和,建设绿色城轨”为总体思路,统筹铺画了“1-6-6-1-N”绿色城轨发展的“一张蓝图”;围绕“绿色规划先行行动、节能降碳增效行动、出行占比提升行动、绿色能源替代行动、绿色装备制造行动、全面绿色转型行动”六大绿色城轨行动;精心打造一批绿色城轨示范工程;引导企业编制实施N 个企业绿色城轨发展实施方案;确保如期实现碳达峰碳中和目标,建成绿色城轨。《行动方案》落地实施一年来在行业内引发强烈反响,各城轨企业纷纷根据自身建设情况与规划,编制企业级的行动方案。截至2023 年底,已有20 家城轨企业发布行动方案,为正破题起势的城轨交通绿色转型发展,注入高质量发展的澎湃动力。

2023 年8 月,国家发展改革委等部门在《<绿色低碳先进技术示范工程实施方案> 的通知》(发改环资〔2023〕1093 号)中指出:通过实施绿色低碳先进技术示范工程,布局一批技术水平领先、减排效果突出的示范项目,在落实碳达峰碳中和目标任务过程中锻造新的产业竞争优势,为经济社会高质量发展提供绿色动能。

为落实国家发展改革委《绿色低碳先进技术示范工程》和协会《行动方案》的要求,2023 年9 月28 日,协会发布了《关于申报发改委绿色低碳先进技术和协会绿色城轨示范工程的通知》(中城轨〔2023〕51 号)。截至2023 年11 月共收到28 家城轨业主、设计院、设备供应商、施工单位提交的申报项目40 余项。按照《中国城市轨道交通协会2023 年度绿色城轨示范工程申报指南》以及《中国城市轨道交通协会示范工程管理办法》的相关要求,经协会审查,确立了“中等规模线网绿智融合城轨线路绿色建造示范项目”等五个项目作为首批绿色城轨示范工程。

一、中等规模线网绿智融合城轨线路绿色建造示范项目

申报单位:常州地铁集团有限公司

关键词:绿色建造

推荐理由:中等规模线网绿智融合城轨线路绿色建造示范项目涵盖了绿色策划、绿色设计、绿色施工、绿色交付和绿智融合的主要内容,创建一系列可复制、可推广的节能减排和绿色建造的技术体系和管理体系,实现全过程节能减碳与绿色建造,促进城轨建设和运营高质量发展。

常州市是住建部绿色建造试点城市,常州地铁5 号线是常州市第一批绿色建造试点项目,也是全国第一条绿色建造轨道交通线路。该示范工程依托常州地铁5 号线,形成首条全过程绿色建造的城市轨道交通试点示范工程,开展绿色建造全过程策划与管理,在住建部《绿色建造技术导则(试行)》的引领下,进行绿色策划、绿色设计、绿色施工、绿色交付,开展一体化绿色建造统筹,以取得绿色建造三星级标识为目标,为城市轨道交通行业其他线路开展全过程绿色建造打造示范样本。基于城轨云和大数据平台的数字底座,部署智能能源管理、智能调度、智能运维综合管理、BIM 建设管理等业务系统,打通多专业数据壁垒,融合客流、车流、信息流和能源流,打造高效、智能的轨道交通“双碳”智控平台;研究牵引、环控及绿色能源综合节能降碳技术,创新运营管理模式。

该示范工程在前期规划中即对绿色建造、绿色低碳装备以及绿智融合进行了全面部署,提出了全面清晰的节能降碳目标,实现5 号线建设期和运营期的全过程碳排放智能管控,打造适用于中等规模线网城市轨道交通的全生命周期节能降碳技术群和高效运营体系。对于提升城市轨道交通的绿色建造水平,实现全过程节能减碳,促进城轨建设和运营高质量发展,具有重要的意义。

该示范工程在预期效益方面,提出了星级绿色建筑占比达到60% 以上的指标,远高于行业水平。提出的车站建筑规模相对1、2 号线降低5%以上,能够大幅度降低建造和运营成本;在建筑垃圾综合利用率、综合能耗强度下降、牵引能耗强度下降等方面也提出了高于行业预期的指标。

二、中等规模城市轨道交通绿色线网创建示范工程

申报单位:青岛地铁集团有限公司

关键词:绿色线网

推荐理由:中等规模城市轨道交通绿色线网创建示范工程项目通过“新线全面建设、既有线改造升级、产业化发展”三大路径,运用绿智融合技术,全局优化线网能耗,通过管理和技术创新双轮驱动,加快发展新质生产力,系统推进绿色城轨高质量发展。

该示范工程依托青岛地铁三期新建线路和已通车运营线路,首次从整个线网的角度,提出了绿色创建、节能降碳增效、绿智融合、绿色装备应用、绿色能源替代、绿色标准、全面绿色转型、绿色先行规划等 8 项示范项目,涵盖范围广,实施规模大。在创新技术应用方面,包括智慧能源管理、永磁牵引、直流照明、复合储能技术、光伏发电、地铁隧道源、灵活编组、智能运维、绿色场段、运营管理模式创新、供电- 信号- 车辆多目标耦合节能优化系统等多项先进创新技术的全面应用,最大程度地提升城轨节能效率,降低地铁运营全生命周期成本,从而实现更高水平的节能减排、绿色环保、智能高效。对青岛地铁新一代绿色化、智慧化、高质量及可持续发展作用显著,对推动青岛地铁为代表的中等规模城轨线网的绿色建设有较强的指导意义,对全行业绿色智慧城轨建设具有引领和示范作用。

该示范工程聚焦四方面的预期示范效应:

一是节能减排,改善环境。推广节能低碳技术,创新节能管理架构,构建节能发展机制,为实现国家、地方“双碳”战略目标和行业绿色低碳发展行动贡献青岛力量。

二是建立技术标准体系,带动城轨产业发展。一方面通过节能技术的系统性示范应用,积累充足的研发、制造、设计、安装、调试等工程实践经验,形成相关技术标准;另一方面促进节能减排新技术的产业转化,拉动轨道交通产业发展,推动轨道交通行业各环节的人才、技术、管理迅速提升。

三是加快新旧动能转换,形成可复制、可推广的绿色低碳技术。通过先期试点示范,探索出一条可持续发展的节能降碳之路,降低产品成本,提质增效,推动绿色城轨走深走实,为行业发展奠定坚实的基础。

四是形成管理标准,提升运营服务水平。创建符合节能模式的人力配备标准、质量标准、管理流程标准,形成一套符合运营节能的管理服务标准体系并推广,持续提升运营服务水平。

三、城市轨道交通绿色近零碳场段创建示范工程

申报单位:南京地铁集团有限公司

关键词:近零碳场段

推荐理由:城市轨道交通绿色近零碳场段创建示范工程,旨在推进场段绿色建造,研发零碳场段管控体系,打造“场段光伏+ 智慧电力调度”的区域绿色能源中心,在节能减排、创新运维和能源管控方面具有重要引领与示范意义。

该示范工程依托南京地铁11 号线石塘南车辆基地,紧扣国家双碳战略、协会《行动方案》和《南京地铁绿色城轨发展行动方案》,以及正在编制的协会标准《城市轨道交通绿色线路评级》要求,围绕节能降碳、清洁能源、绿色建造、装备应用、转型升级五大举措,打造出融合多种技术和管理手段,减少二氧化碳排放,提高运维效率,推动用能结构转换,低碳排、高效能的城市轨道交通绿色场段。

该示范工程实现三个方面主要技术、管理创新示范项目:

一是实现绿色建造技术与场段低碳技术综合应用。搭建绿色建造体系,促进装配式建造跨专业、跨工种融合,实现材料-工艺-施工的有机整合,现场做到一机多用、一材多用;串联绿色建造规划、设计、建设、运维的全生命周期,打造从立项建设到运营管理全面符合二星及以上高星标准的绿色场段;积极引入新材料、创新新工艺,有效减少建设投资,缩短建设工期,降低运营维护成本;多措并举实现全面绿色场段示范创建。

二是建设电力跨网输配与绿电储送协同管控体系。场段设置光伏发电与储能系统,采用光伏新技术,提升光伏单位面积发电量,实现场段光伏装机容量最大化,推动光伏最大化装机与绿电最大化应用,有效提高线网绿电占比。通过供电网路和共享的主变电所实现场段、周边线路的供电网路互联互通。设置线网能源管理系统,结合场段设置的储能系统对绿电资源进行有效管控,实现绿电的“削峰填谷”。

三是建立智慧综合管控平台建设与绿色低碳运维模式。建设场段一体化综合管控平台,打破场段各专业数据壁垒,实现内部各业务的互联互通,实现场段多系统管控有效整合;优化检修模式,优化列车上线率,减少配车和检修线设置数量,有效降低建设投资;利用自动化设备替代人工检修作业,形成人工智能+ 的场段运维;创新运营检修管理模式,构建安全可靠、绿色低碳场段绿色运维体系,实现场段低碳高效运维。

通过上述示范项目,形成区域绿色能源替代、全面绿色场段建造、绿色低碳智慧运维三大创新成果,并在示范工程推进过程中形成绿色近零碳场段系列标准,对全国建设新一代绿色近零碳场段提供工程案例,起到示范与引领作用。

四、电子导向胶轮系统( 智轨)绿色智慧碳中和示范项目

申报单位:四川川南轨道交通运营有限公司

关键词:低运能系统

推荐理由:中低运量轨道交通在四川宜宾有深厚的应用基础。该项目在企业数字化转型、绿色装备、绿色工厂、绿色场站、绿色出行、碳管理等方面有清晰的目标和具体指标,同时依靠绿色低碳技术与双碳政策提升城轨运营企业自我造血能力,将对中低运量轨道交通的可持续发展起到良好的示范作用。

该示范工程依托于宜宾智轨T1、T4 线贯通运营,从三个层面构建绿色智慧的碳中和示范项目:

一是打造低运能系统“碳中和”运营样本,实现运营过程低碳化。通过动态路权技术,使智轨电车在路口不间断通行,提升交通运载能力;通过引入设备化车站,车站厅面加装光伏,打造智能微网车站。

二是推动绿色智慧关键技术革新。对车辆、通信、信号、供电、环控等多个专业系统进行智能化集成监控;通过多维度准确检测智轨路面等信息、建立路面平整度与行车平顺度关系模型等,实现状态修,降低成本,实现运维绿色智慧化。

三是实现碳排放管控、推动低碳交通发展。以数字化与智能化技术相结合为立足点,打造碳管控平台,赋能企业能碳数智化转型,促进企业创新管理。

通过四项主要示范成果,达到预期效益,推动宜宾智轨绿色、低碳及智慧现代化转型,以国际化标准打造公共交通绿智融合可持续发展示范范本:

一条“快智畅创品”碳中和示范线路。通过攻克自动循迹、轮边电机、融合调度、全网贯通、智能微网车站等技术,进行系统改造升级。

一座“光储充智柔”碳中和示范车辆段。通过集成光伏发电、储能系统、充电设施和智能管理系统,打造新型车辆段,实现能源高效利用和环境可持续发展。

一个“绿数精智优”碳中和示范制造工厂。通过建设厂区能碳管理平台,开展产品碳足迹研究,搭建SAP、MES、PLM、OA 系统,实现数字化管理,建成国家级绿色工厂,取得能源体系认证及PAS2060 碳中和工厂认证,建成全球首个智轨“碳中和”工厂。

一个“信集溯智控”碳管控示范平台。依据ISO14064 国际权威标准,采用物联网及大数据等技术,实现能耗监测及碳目标管理等多个功能,一键生成企业温室气体盘查报告,帮助企业制定节能减排目标。

形成多个研究成果和碳中和报告证书。编制《智轨全网贯通运营关键技术研究》《智轨动态路权关键技术研究》等研究报告,完成《碳中和线路》《碳中和车辆段》《碳中和工厂》报告证书。

五、基于能量路由器及协同控制的柔性直流牵引供电系统

申报单位:天津轨道交通集团有限公司

关键词:能量路由器

推荐理由:基于能量路由器及协同控制的柔性直流牵引供电系统通过对能量精细化管理实现供电能力、供电质量和节能减碳的综合提升,为城市轨道交通智慧化绿色化发展提供示范引领。

该示范工程依托于天津中心城区至静海市域(郊)铁路。通过引入先进的能量路由器技术和协同控制策略,解决城市轨道交通绿色能源利用不充分、能量利用效率低下、不可控等问题,实现城市轨道交通系统的能源优化配置和使用效率最大化。

主要示范内容是研制国内首套面向城轨分布式光伏接入的柔性直流供电成套装备,包括能量路由器及其控保装置、智慧协同控制器等,能够实现高效的能量转换和分配,优化能源流动路径,提升整体能效,确保各子系统之间的高效协作和能量流的精确管理,大大提高系统的可靠性和稳定性。基于成套装备,形成国内首条面向城轨分布式光伏接入的柔直系统工程方案,含设计方案、可靠性提升方案、测试方案和标准。该示范工程还将绿色能源的综合应用作为实施的重点,通过太阳能光伏发电技术的集成,将太阳能发电接入牵引供电系统,提升绿色清洁用电水平,优化城轨能源结构;搭建一套实验室测试验证平台,建立基于能量路由器的新一代柔性直流牵引供电系统标准。

该示范工程的预期成果通过完成能量路由器设备研制、协同控制系统开发及工程应用,完成光伏发电技术在不同场景的适应性应用及新技术的工程实施,包括车站建筑光伏一体化技术等,实现三类预期效益:

一是节能降碳增效。与传统直流牵引供电系统相比,所提出的柔性直流牵引供电系统方案,由外电源提供的总耗电量(反送不计)下降85%至95%,机车电制动能量总量提高15%至30%。二是绿色能源替代。光伏总装机容量不低于2MWp;光伏年平均发电量不低于150 万度;光伏发电通过能量路由器接入牵引网的效率不低于98%。三是绿色装备应用。实现所提出的能量路由器电网侧、光伏侧端口额定容量、运行时长、适应直流母线电压波动范围、可靠性、冗余性等考核指标;能量路由器国产自主化率(按照器件种类核算)不低于90%。项目取得成果后,在天津推广示范至13 号线,并向全国城轨行业推广应用,将对促进城市轨道交通能源结构优化、提高能源利用效率、推动绿色低碳发展具有重要意义。

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