黄强
(南宁铁路局计划统计处,广西 南宁 530029)
铁路作为节能型的交通运输方式已成为当今社会的共识,有序推进和发展铁路交通有利于构建资源节约型、环境友好型综合交通运输体系。“十一五”期间,铁路单位运输工作量综合能耗由2005 年的6.48 t 标准煤/百万换算t·km 下降到2010 年的4.84 t 标准煤/百万换算t·km,降低了23.8%,累计节约能源471 万t 标准煤,为实现国家“十一五”节能减排目标做出了突出贡献。铁路“十二五”节能规划提出了单位运输工作量综合能耗降低5%的节能工作目标,即从2010 年的5.01 t 标准煤/百万换算t·km(国家铁路单位运输工作量综合能耗)下降到2015 年的4.76 t 标准煤/百万换算t·km[1]。在经历了多年单位运输工作量综合能耗大幅下降、既有手段节能空间不断压缩,同时为提高旅客舒适度、提升铁路服务质量,大量高速动车组、大型现代化客站投入运营使用形成能源消耗增长刚性需求,使得铁路节能工作面临严峻挑战。
南宁铁路局2010 年单位运输工作量综合能耗为4.27 t 标准煤/百万换算t·km,较2005 年5.46 t 标准煤/百万换算t·km 下降了27.9%;国家铁路(含控股合资公司)单位运输工作量综合能耗为4.33 t 标准煤/百万换算t·km。进入“十二五”以来,由于宏观经济形势下行、运输经营环境恶化、机型老化、恶劣天气、大型施工等诸多因素影响,国家铁路单位运输工作量综合能耗呈现逐年上升趋势,2011 年、2012 年分别为4.38 t 标准煤/百万换算t·km、4.54 t 标 准煤/百万换算t·km。能否扭转当前被动的节能工作局面,完成2015 年单位运输工作量综合能耗较2010 年降低5%以上,达到4.11 t 标准煤/百万换算t·km 以下,为实现全路“十二五”节能规划总体目标做出贡献,成为南宁铁路局节能管理工作亟待解决的难题。
铁路节能的发展方向主要集中在两个方面:一是大力推进“以电代油”工程,实现能源结构根本性调整和优化;二是继续推进内涵式扩大再生产,通过调整和改善运输组织,挖潜节能[2]。
截止2010 年,南宁铁路局管辖湘桂、黔桂、黎湛、焦柳、南昆、益湛等六条铁路干线,营业里程3 729 km,均为时速120 km 以下普速铁路,其中电气化铁路仅859 km,电气化率23%,年货物发送量1.05 亿t,旅客发送量近3 500 万人。“十一五”期间,南宁铁路局通过内涵扩大再生产,依靠强化“管理节能”和“技术节能”手段,特别是承担了铁道部科技项目“内燃机车节能技术及标准研究”,运用这一技术成果,使全局内燃机车单耗降低到20.61 kg/万t·km 的全路先进水平,节能成效显著,实现了能源利用效率的大幅提高。
根据南宁铁路局“十二五”发展规划,至2015年,南宁铁路局管内目前在建11 个铁路项目将陆续投入运营,届时全局营业里程达到5 700 km 以上,其中电气化铁路3 580 km 以上,电气化率达到62%。主要繁忙干线实现内燃机车向电力机车牵引转变,能源消费结构调整,“以电代油”的节能效益必将凸显,为南宁铁路局提高能源利用效率、降低单位运输工作量综合能耗提供了新的节能空间。
按南宁铁路局建设工作目标,到2013 年底,新建柳南客专、衡柳线、南广铁路广西段、广西沿海南宁至钦州、钦州至防城港、钦州至北海、黎塘至钦州铁路将开通运营,如此,南宁铁路局运输繁忙干线的既有湘桂线永州至南宁段、广西沿海铁路实现内燃机车向电力机车牵引转变、推进“以电代油”工程成为可能。
2012 年,南宁铁路局能源消耗总量达56.96万t 标准煤,其中:机车用能52.00 万t 标准煤,占比91.29%;空调发电车用能2.14 万t 标准煤,占比3.76%;生产生活用能2.82 万t 标准煤,占比4.95%。机车用能成为影响全局能源消耗总量的决定性因素。
机车用能中,内燃机车耗油30.44 万t,折算标准煤44.36 万t,占机车总能耗的85.31%;电力机车耗电6.22 亿kW·h,折算标准煤7.64 万t,占机车总能耗的14.69%。内燃机车用能占全局机车用能的八成以上。
完成机车牵引工作量1 967.08亿总重t·km,其中,内燃机车牵引工作量1 441.26 亿总重t·km,占比73.27%;电力机车牵引工作量525.82亿总重t·km,占比26.73%。
完成运输工作量1 255.52 亿换算t·km,其中,旅客换算周转量221.47 亿人km,货物周转量1 028.91亿t·km,行包周转量5.14 亿t·km。主要货运区段任务量和能耗如表1。
表1 2012 年主要货运区段任务量及能耗
2012 年,广西沿海铁路完成内燃机车货运牵引工作量134.16 亿总重t·km,消耗燃油2.76万t,折算标准煤4.03 万t。如使用电力机车牵引,按南宁铁路局电力机车综合牵引单耗118.25 kW·h/万总重t·km(为便于计算,忽略内燃机车与电力机车牵引任务量统计差异,视为等同)测算,消耗电量为1.59 亿kW·h,折算标准煤1.95万t。照此推算,2012 年,广西沿海铁路货运使用电力牵引替代内燃牵引,可节约2.08 万t 标准煤,南宁铁路局全年能源消耗总量将降至54.88万t 标准煤,单位运输工作量综合能耗降低到4.37 t 标准煤/百万换算t·km,较实际完成下降3.74%。
2012 年,湘桂线永州至南宁段完成内燃机车货运牵引工作量364.93 亿总重t·km,消耗燃油6.48 万t,折算标准煤9.44 万t。如使用电力机车牵引,按南宁铁路局电力机车综合牵引单耗118.25 kW·h/万总重t·km 测算,消耗电量为4.32 亿kW·h,折算标准煤5.31 万t。照此推算,2012 年,湘桂线永州至南宁段货运使用电力牵引替代内燃牵引,可节约4.13 万t 标准煤,南宁铁路局全年能源消耗总量将降至52.83 万t 标准煤,单位运输工作量综合能耗降低到4.21 t 标准煤/百万换算t·km,较实际完成下降7.27%。
综合广西沿海铁路和湘桂线永州至南宁段两线货运实现电力机车替代内燃机车牵引的情况,可使南宁铁路局2012 年能源消耗总量降至50.75 万t 标准煤,单位运输工作量综合能耗降低到4.04 t 标准煤/百万换算t·km,较实际完成下降11.01%。
4.3.1 客运任务量的影响
既有内燃牵引的客运工作量如改由电力牵引,经换算后,客运机车电力牵引综合单耗133.39 kW·h/万t·km 较客运机车内燃牵引综合单耗32.09 kg/万t·km 节能60%以上,较货运“以电代油”的节能效应更佳。
4.3.2 旅客列车直供电的影响
目前南宁铁路局仅配属110 辆、6 组直供电空调客车,90%以上的旅客列车由空调发电车供电。随着新线开通,根据运营需要,将逐步开行电力机车直供电的空调旅客列车,取消空调发电车,客车直供电的“以电代油”对全局节能工作产生正面效应。
4.3.3 开行动车的影响
“十二五”期间,南宁铁路局新增营业里程1 970 km,90%以上为时速200 km 及以上高铁,广西自治区内主要城市间将全部开行高速动车组列车,高铁客站、动车所及大量检修维护设备投入使用会新增较大的能源消耗。据国内其他高铁运营情况调查,高速铁路的平均单位能耗(kg 标准煤/万人km)约是目前客运单耗的1.5 倍左右,其对全局节能工作的影响不容忽视。
4.3.4 开行方案的影响
根据南宁铁路局2013 年新线开通运营方案,衡柳线设计为客货共线,通道内暂按客货分线开通运营,即衡柳线运营客车,既有湘桂线运营货车;广西沿海铁路按客货共线开通运营,以货为主;南广铁路广西段部分线段为客货共线;柳南客专按客运专线开通运营。因此,既有铁路的货运尚不能全部引入新建电气化铁路,“以电代油”的节能效应无法全面发挥。
4.3.5 运输组织的影响
运输组织对机车节能的作用至关重要,近两年,受制于宏观经济形势变化、货源不足且去向偏、恶劣天气和大型施工影响,南宁铁路局节能运输组织难度增大,直达列车开行率降低、单机走行和机外停车等线次数增多、列车平牵总重下降等,机车能效下滑,影响全局能耗总量上升。
总之,节能工作是一项系统工程,经过深入研究铁路能源消耗的各影响因素,统筹协调好运输生产的各环节,优化运输组织,大力提高电力牵引比重,充分发挥“以电代油”的节能效应,实现南宁铁路局“十二五”节能目标前景仍较乐观。
[1]中华人民共和国铁道部.铁计〔2012〕62 号 关于印发《铁路“十二五”节能规划》的通知[S].
[2]周新军.铁路节能现状及技术改进路径[J].铁道工程学报,2008(11):1 -5.
[3]刘长河,吴文化.未来中国铁路能源消费情景分析[J].中国铁路,2010(3):17 -20.