城市轨道交通节能管理探讨与措施分析

李军，王亮，朱国琦

（南宁轨道交通集团有限责任公司运营分公司，南宁530000）

1 城市轨道交通能耗的主要特征

城市轨道交通系统由车辆、供电、通信、信号、环控、自动化、屏蔽门、电扶梯等各个专业设备汇集而成，属于一项系统性的工程。随着我国现代化的不断发展，能够促使城市轨道交通将大量的新设施与新技术加以运用，在能源的消耗方面，具有以下几种特征。

1.1 电力是主要能源

城市轨道交通所使用和消耗的能源包括电力、水、燃油和燃气。城市轨道交通运营列车和机电设备主要依靠电力驱动，空调设备运行和生产生活会消耗一定的水资源，同时设备检修和生产生活还有少量可以忽略不计的燃油、燃气的消耗。可见，电力能耗是节能管理工作首先需要管控的目标。

1.2 能耗峰谷明显

城市轨道交通一年四季不间断运行，每日运营时间以早5：00～晚12：00，运营期间电力消耗的占比达到90%，在运营结束之后，还需要开展相应的列车与设备调试、设施设备检修维护等工作，会产生少量生产用电。

另外，由于全球正在发生气候变暖，导致多数城市的夏季高温时间较长，在城市轨道交通运行期间，需要运用大量的空调系统，空调季节一般6个月左右，北方地区冬季寒冷还需要供暖。由于空调系统的大量应用，会导致电力的消耗加大。根据相关的调查数据表明，在城市轨道交通运行期间，受到空调系统电力消耗的比重超出50%，远高于城市轨道交通中其他照明用具所消耗的电力【1】。

1.3 受设备运行影响大

城市轨道交通有地面线、地下线及高架线等多种制式，不同地域不同线路的设施设备差异巨大，各地城市轨道交通的设计理念、设备选取和运营管理方式不同，如何通过对设备系统的合理设计和有效管控，既保证运营质量又实现节能减排，是行业面临的共同难题。

2 城市轨道交通节能的主要工作思路

对于城市轨道交通而言，电力消耗是其最为关键的控制目标，因此，想要将电力消耗进行节约，则必须通过以下3个方面来开展：

1）需要减少不必要的机电设备运行与数量，使之与运营需求相匹配，例如：对变压器容量进行合理设计，将非运行期间的照明数量减少。

2）将设备的运行方式与运行效率进行提升，并将其电力消耗降低，例如：对电梯或环控设施采取节能运行图、变频器或是节能坡方式进行电力节约。

3）采取新能源设施将电能进行替代。例如：采取风力发电、地热能空调或是太阳能光源等。这些需要爪好城市轨道交通从设计至运营期间的每个环节，才能够获取更高的效率。

2.1 城市轨道交通节能理念及设计

现如今，全世界城市轨道交通已经存在了百年，但对我国而言，现代化的城市轨道交通大规模发展只有近10a的历史。在此领域中，对于节能方面的技术与标准确立涉及还较少。另外，西方国家在此方面也没有做出系统化的工作，我国很难借鉴相应的节能策略。所以，在开展城市轨道交通设计工作期间，必须提出合理的节能观念，从而提升节能效果。通过对城市轨道交通现状的观察，建设一条绿色节能的线路，应该从线路走向、建筑以及车辆、运行、供电系统、机电设施等设计方面入手，对运行图的编制加入节能思路。当前，我国在此类领域已经取得了一定的成果，例如：车辆再生制动、节能坡、弱电专业UPS综合化、供电系统变化器容量合理化、太阳能、节能设施的应用等。为了能够获取更好的节能效果，在开展设计工作期间，需要对节能的系统性加以思考，将单项节能措施加以运用，从而对各专业的接口进行处理，提升节能的效率。

2.1.1 节能设备的应用及前提条件

现如今，节能设备和方法多、技术日渐成熟，在各行业应用已较为普遍。通常，主要是引入列车再生制动能量利用、节能型照明光源及智能控制、空调通风系统变频和风水联动控制、自动扶梯变频和相控技术等来开展节能工作。另外，对再生能源发电设施加以运用。例如：风能、太阳能光伏并网发电技术。但城市轨道交通对安全性的要求较高，在运用节能方法的同时，需研究和关注其对其他设备的影响，特别是电子整流设备，通常会给供电系统带来谐波问题，还会造成一定的电磁干扰。因此，在开展城市轨道交通节能工作期间，必须要严格管控节能设备的应用，不仅要考虑其节能效果，同时也要进行必要的试验和论证其对相关专业设备的影响，避免给城市轨道交通的正常运行带来安全隐患。

2.1.2 合同能源管理模式的应用

现如今，城市轨道交通虽然属于公共服务平台，但由于市场化运行正在不断推广，对公共服务平台的成本管控也变得非常关键。受到种种因素的影响，当前节能工作的经济收益不够突出，一些城市甚至发生了节能不节资金的现象，因此，将节能工作做好的同时将成本进行节省已是迫在眉睫需要解决的问题。在市场化运作中，合同能源管理属于全新的节能体系，主要是节能企业与客户签订能源服务合同，从而执行节能项目，为客户带来能源项目的诊断与可行性分析。合同能源管理，目前已经在其他行业中得到了较为广泛、普遍的运用，受到了各地区各行业的大力推广，但在城市轨道交通中的运用还没有普及，因此，在城市轨道交通建设与运营期间，可以将其运用其中。

企业的管理审计是对企业的业绩、各种决策进行一定的审核，同时对企业的业绩或者企业发展的目标、策划、方针及各类具体步骤提出有利的意见，采用相应的科学合理的应对方法，并对所决定的决策效果提出意见建议。其目的是为了企业能够迅速并且正确的总结经验，以改进工作，提高管理工作效率，增加经济效益，从而使得企业能够长时期有秩序的运行并且做到有规划的发展[1]。

2.1.3 加强日常管理提高节能效果

通过对我国各城市以及相关行业的经验总结，对于节能的成果最主要还是在日常的管理工作中得到体现。在城市轨道交通运行期间，将日常的节能管理工作强化，可以大力地发挥节能效果。通常可以采取以下几点措施。

1）建立有效制度

对于节能工作而言，并不是一朝一夕能够完成的，一方面，应通过设施使用、绩效评判、新技术研究等方面展开制度的建立并长期执行，如北京、江苏等地已出台相应的地方标准用以指导城市轨道交通能耗的管控与节能技术的运用；另一方面，运营单位应组建节能管理机构，由企业的管理层领导亲自负责，对节能策略、工作目标、工作计划、节能数据统计、节能数据分析、节能绩效考核等工作进行管理，才能够有效推动节能的日常管理，使节能管理制度得以高效的贯彻。2）加强宣传教育

对于节能工作的意义，必须要做大力的宣传，由于城市轨道交通的建设具有一定的特殊性，因此，工作人员必须要对相关的节能策略、机制有充分的了解与学习，同时，也需要向乘客之间展开宣传工作，从而保障节能工作的共同开展。

2.2 城市轨道交通能耗指标和计量

现如今，城市轨道交通正值高速发展期，设计、施工与运营相关的大量标准、规范已编制与实施，但国内鲜有节能相关的标准与规范，所以，运营单位难以对城市轨道交通线路能耗水平展开量化的评估。为了充分了解线路的能耗水平，确定节能的目标，需要将各个地区的实际运行状况作为依据，建立健全城市轨道交通的节能标准，以完善节能评估体系。

2.2.1 能耗指标的分类及考核指标选择

对于城市轨道交通而言，其能耗指标需要通过不同的角度来加以分析。通常主要包含以下几点。

kW·h/（人·km），是指客运周转量与单线年度总耗电量的比值。

2）与客流量挂钩

kW·h/（人·次），也就是客流量与单线年度总耗电量的比值。

3）与运能挂钩

kW·h/（车·km），也就是列车总行驶公路与单线年度总耗电量的比值。

4）与票务收入挂钩

kW·h/元，也就是票务收入与单线年度总耗电量的比值。

现如今，在城市轨道交通中，需要多个专业体系组成，对于能耗指标，需要按照系统的方式展开分类。单看电力能耗，一般分为牵引用电和动力照明用电，动力照明用电还可细分为通风空调、电扶梯、照明、给排水、屏蔽门、通信、信号、其他专业系统、广告和商业用电等。这些能耗指标可以将城市轨道交通能耗与各个方面的关系加以体现，利用分类计算、分类统计的方式，来对能耗的变化趋势以及实际状况加以掌握。

为了实现节能工作的目标，城市轨道交通运营单位通常会建立节能考核指标。在确立节能考核指标时，既要对城市轨道交通的公益性特征进行思考，也要对运营服务的特征加以研究，对于已开通多条线路的运营单位而言，应该根据不同的线路提出不同的考核指标。为了能够反映运营服务的实际工作情况，对于与运能挂钩的能耗指标必须予以思考与选取，以此展开节能考核工作。

2.2.2 节能评价体系

为了精准地判定线路能耗水平，在开展设计工作期间，必须要对地理条件、服务水平、客流情况、当地气候等内容做出综合的考虑，同时将线路能耗相关的各个因素展开分类，将因素影响的程度作为依据，从而确立数学模型，并且通过细致的计算后，将量化的线路能耗作出评判。同时还应该将城市轨道交通在不同运行阶段产生的不同能耗作为依据，对能耗评判结果做出分析。同时，在线路投入运营后，还应该将实际的线路能耗作为依据，展开统计与分析，与最初的节能设计进行对比和评判，对既有线路运营期间的节能管理水平进行高效的评判，从而确立与完善城市轨道交通的能耗评判机制。

3 结语

综上所述，城市轨道交通近年来发展迅猛，城市轨道交通的建设和运营能够给我国广大群众的日常出行带来巨大的帮助，推动我国交通行业的大力发展。但在城市轨道交通的节能管理工作方面，依然存在着一定的不足，导致节能效果达不到预期的目标。因此，本文主要围绕城市轨道交通中节能管理的相关措施展开分析，从而促使我国节能目标能够予以达成，促使我国的交通行业能够获得更加长远、稳健的发展。