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　　中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2021 年 2 月 263 城市轨道交通节能技术的应用研究 闫佩栋 蒋子阳 中车株洲电力机车有限公司，湖南 株洲 422001 摘要：将城市轨道交通跟其他的一些公共交通工具进行对比，可以发现城市轨道交通具有明显的舒适性以及环保性，所以说城市轨道交通有着非常明显的优势，因此其本身在运营的过程当中就存在着节能减排的意义。所以说为了能够将城市轨道交通的积极意义发挥出来，就需要我们对其予以足够的重视，并且去探索一些更加新颖，更加科学的节能办法，使城市轨道交通有一个更加好的发展前景。 关键词：城市轨道交通；节能技术；发展趋势 ...

　　中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2021 年 2 月 263 城市轨道交通节能技术的应用研究 闫佩栋 蒋子阳 中车株洲电力机车有限公司，湖南 株洲 422001 摘要：将城市轨道交通跟其他的一些公共交通工具进行对比，可以发现城市轨道交通具有明显的舒适性以及环保性，所以说城市轨道交通有着非常明显的优势，因此其本身在运营的过程当中就存在着节能减排的意义。所以说为了能够将城市轨道交通的积极意义发挥出来，就需要我们对其予以足够的重视，并且去探索一些更加新颖，更加科学的节能办法，使城市轨道交通有一个更加好的发展前景。 关键词：城市轨道交通；节能技术；发展趋势 中图分类号：U239.5 文献标识码：A 引言 城市轨道交通除了上述所说优点之外，相较于其他的交通工具来说，还有一个最主要的优点就是它在运营的时候所消耗的是电力而不是燃油，用所周知，石油是一种不可再生资源，是我们国家的一个核心性的能源，也是我国的工业发展的一个重要的命脉。而且现在世界各国都已经将石油放在了战略发展的一个位置。因为石油的存在不仅能够有效地推动国家经济的发展，同样也关系着国家的能源安全。所以说各个城市应该积极地将城市轨道交通进行发展，将其作为城市交通的一个骨干性的内容，不断的提升公共交通的出行的比例，这样才能够真正的帮助我们建设一个节约型，环境友好型的社会。 1 城市轨道交通节能的意义 城市轨道交通相较于其他的交通工具来说，既安全又舒适，且耗能也比较少，按照同等运能来看，城市轨道交通仅仅是公交车耗能的 1/2，是小汽车耗能的 1/9 左右。所以说轨道交通本身就有非常强的节能意义，我国的城市交通节能发展的一个最重要的措施之一就是要构建一个城市的绿色交通系统，来应对城市的快速发展的机动化的挑战，构建一个可持续的发展模式，城市轨道交通的建设可以形成一个立体系统，大力发展城市的公共系统，能够有效地优化城市整体空间结构，提升城市的交通系统节能的目的。而且城市轨道交通的节能减排工作本身就是一个非常重要的工作，虽然说从耗能的角度来看，城市轨道交通要比其他的交通方式耗能更小一些，但是其实由于城市轨道交通的结构性比较大，所以它同时也是一个耗电量大户，耗电量方面仍然有着一定的节能的潜力。所以说城市轨道交通建设除了要遵循以人为本，方便乘客的出行以外，也应该将其作为节能的重点单位来看待，国家发改委一直都要求交通在建设基础之上需要遵循节能的研究需求，要求所有的项目都必须要通过节能设计的标准，并且完成能量的分析，应该结合具体的运营规模以及施工的条件完成城市轨道交通的节能，并且将具体措施融入到建设当中。 2 城市轨道交通节能的 现状以及存在着的问题 众所周知，城市轨道交通在经营的过程当中，最主要消耗的就是电能。基本不消耗其他形式的能源，而电能消耗基本上分为车辆的牵引以及其他设备的消耗这两种类型，车辆的牵引占主要部分，而其他的消耗就是动力照明以及车辆段或者是停车场的牵引耗电，笔者认为，除车辆牵引以外的其他一些设备的耗电是有着一定的节能潜力的。如下图 1 为某城市 2006 年至 2015 年城市交通线网规划用电趋势图： 能量消耗大现在是轨道交通面临的一个最主要的问题，城市轨道交通的运营成本变得越来越高，其中有 50%的耗能都是来自于列车的牵引。按照目前我国的城市轨道交通的发展状况来看，城市轨道交通的能耗是有着一定的问题的。所以说我们必须要尽快的找到降低能耗的办法，保持城市轨道交通的高速发展。依据经验来看，城市轨道交通的牵引系统以及通风系统是用电大户，分别占到了总消耗的1/2跟1/3，所以说有着非常大的节能潜力。相较于其他的设备来说，虽然说能量不算高，但是耗能也不低，结合高效低耗设备的应用来说，也存在着一定的节能潜力。通过对相关资料的查阅，我们可以发现，北京以及全国各地的轨道交通在运营的时候，基本上电费占到了总运营费的 50%左右，车辆牵引费占到了轨道交通用电的 50%以上。 图 1 城市交通线 节能降耗的有效措施 3.1 线路的选择以及经营组织重视节能 就线路节能设计来说，我们应该考虑优化曲线半径，减少车辆在经过的过程当中由于过多的曲线而导致加大能耗，优化线路的坡度，可以有效地设置好进出口的坡度，将动能转化成势能，这样列车在完成出站以及进站的时候就可以减少牵引的能量消耗，线路的纵坡设计还应该综合考虑到地理位置因素，达到一个最优最经济的节能目的，确定好整体的运营规模，设置一个更加合理的交通线路有利于降低公里能耗。 3.2 车辆的节能 使用变频牵引系统，该系统经过变频调速之后，能够避免车辆在调速时出现大量的电能消耗，也不会因为附加电阻而导致隧道内的温度增高，使通风量跟制冷电能不断的增加，该系统可以有效地利用再生制动。利用车的密度不大，不同时期的不同牵动来完成工况，可以更多的回收车辆的制动能量，理论上可以回收大约 25%左右的车辆动能。除此之外，也可以选用一些轻体的车辆。车辆使用不锈钢来制作车身比普通车体减少三吨左右，用等能量法来推算的话，每节车可以节约运送 50 位乘客需要的能量。车体自重的不断的减轻，也相应的可以减少一些轮轨的磨耗，尽量减少维修的次数。 3.3 供电系统的节能 用电成本是城市轨道交通的主要支出之一， 因此供电系统节能技术研究及其应用十分重要，城市轨道交通供电系统组成如图 2 所示： 图 2 城市轨道交通供电系统组成