黎枋
軌道交通在技術(shù)、成本、舒適度方面較其他公共交通方式有顯著優(yōu)勢,且可高效利用城市資源,被視為綠色公共交通方式佳選。我國是全球最大的地鐵建設(shè)中心、最大的軌道交通技術(shù)和裝備市場,“雙碳”目標(biāo)之下,城市軌道交通資源該如何分配以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化?“雙碳”技術(shù)、清潔能源等對軌道交通產(chǎn)業(yè)有何影響?
全力“減碳”
城市的低碳可持續(xù)發(fā)展是城鎮(zhèn)化的必然趨勢。中共中央、國務(wù)院關(guān)于碳達(dá)峰、碳中和工作的意見中,明確“積極引導(dǎo)低碳出行,加快城市軌道交通等大容量公共交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”,明確綠色低碳、碳達(dá)峰、碳中和背景下城軌的定位,指明城軌的發(fā)展方向,綠色低碳是城軌發(fā)展的重大機(jī)遇。
我國城軌交通處于快速發(fā)展階段,將繼續(xù)保持增長態(tài)勢,期間能源消耗和碳減排面臨較大壓力,發(fā)展綠色軌道交通意義重大。國家節(jié)能中心原副主任李行表示,“大力發(fā)展綠色軌道交通,是交通領(lǐng)域落實(shí)碳達(dá)峰碳中和工作的重要舉措,將帶動(dòng)綠色建材、機(jī)械制造、信息、電子、裝備制造相關(guān)產(chǎn)業(yè)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展,大幅降低城市碳排放強(qiáng)度。”有觀點(diǎn)指出,城軌交通在規(guī)劃設(shè)計(jì)節(jié)能、運(yùn)營管理節(jié)能、綠色可再生能源應(yīng)用、裝備制造節(jié)能等方面發(fā)力施為有較好基礎(chǔ),比如,“充分發(fā)揮綠色規(guī)劃理念的引領(lǐng)作用,將綠色規(guī)劃理念貫穿于城軌規(guī)劃、制式選擇和工程設(shè)計(jì)的全過程,將綠色低碳理念納入城軌線網(wǎng)規(guī)劃和項(xiàng)目規(guī)劃,同步推進(jìn)城軌交通的智慧化和綠色低碳規(guī)劃;多措并舉,提升列車再生能量利用率,提高能源利用效率;針對客流變化情況,對車站重點(diǎn)耗能機(jī)電設(shè)備(扶梯、通風(fēng)空調(diào)、照明)采取分時(shí)、分區(qū)域的運(yùn)行策略,降低運(yùn)營能耗?!北葋喌霞刺岢鲞^城市軌道交通大中小運(yùn)量的協(xié)同發(fā)展,提高小運(yùn)量軌道與地鐵的匹配比例,助力實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)運(yùn)行的低碳化。
在裝備端,可加強(qiáng)推廣新一代綠色智能技術(shù)裝備的研發(fā)應(yīng)用,聚焦靈活編組和智能調(diào)度的新一代列車運(yùn)行控制系統(tǒng),運(yùn)用永磁牽引技術(shù)和輕量化材料的簡統(tǒng)化車輛,基于雙向變流技術(shù)的新一代柔性牽引供電系統(tǒng)、再生制動(dòng)能量儲饋吸收、大空間空調(diào)通風(fēng)一體化、直流照明供電、智能照明控制,基于新一代儲能、光伏與城軌供電系統(tǒng)融合,構(gòu)建“源、網(wǎng)、荷、儲”一體化的城軌交通能源互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)及裝備,提高能源利用效率。中國工程院院士丁榮軍則指出,以“永磁動(dòng)力”替代傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng),可滿足“雙碳”背景下,軌道交通裝備、新能源汽車、海洋船舶、航空航天、發(fā)電、冶金等多個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求。長期深耕永磁驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域的中車株洲電機(jī)有限公司在多個(gè)領(lǐng)域?yàn)榭蛻暨M(jìn)行高端定制化產(chǎn)品開發(fā)并應(yīng)用,目前有20000余臺永磁電機(jī)運(yùn)行。近期刷屏的中老鐵路上,從昆明車站出發(fā)的復(fù)興號動(dòng)車組就搭載著由中車株洲電機(jī)有限公司研制的牽引電機(jī)和牽引變壓器。
探行“綠色”
城市確立以軌道交通為導(dǎo)向的城市發(fā)展模式可實(shí)現(xiàn)集約、低碳、可持續(xù)發(fā)展,沿軌道交通廊道布局城市功能,有利于城市形成大密大疏的空間形態(tài),優(yōu)化城市空間結(jié)構(gòu)。綠色軌道交通的推廣應(yīng)用有助于實(shí)現(xiàn)城市能源供應(yīng)部門的減排,并增加城市綠地,提升碳匯能力。上海申通地鐵集團(tuán)有限公司董事長俞光耀在介紹上海地鐵綠色低碳方案的探索與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)時(shí)表示,“建地鐵就是建一座城”,上海地鐵秉持此理念將綠色發(fā)展理念融入地鐵建設(shè)運(yùn)營全過程,不但在地鐵車站和隧道的建造過程中注重環(huán)保節(jié)能,在運(yùn)營過程中也持續(xù)挖掘潛力,求解綠色地鐵的二次節(jié)能之方。
綠色建筑和裝配式建筑是城市低碳建設(shè)的重要內(nèi)容,但在軌道交通領(lǐng)域,綠色建筑和裝配式建造的應(yīng)用比例有待提高,我國城市里城軌交通領(lǐng)域獲得綠色建筑認(rèn)證的案例較少,僅上海、廣州等城市的部分城軌線路車站有綠色認(rèn)證,占比很小,國內(nèi)尚無全線通過綠色認(rèn)證的線路。裝配式建筑方面同樣如此,只有較少部分城市的軌道交通車站建筑采用裝配式建造技術(shù)。已有的軌道交通建筑在綠色可再生能源開發(fā)方面也較為滯后,城軌線路高架、地面車站、停車場、車輛段等多是采光充足的場站,有大量屋面面積可進(jìn)行太陽能資源的開發(fā)利用,但當(dāng)前開發(fā)利用率低,提升空間較大。中央空調(diào)系統(tǒng)是地鐵站保證正常運(yùn)營的核心部分之一,地鐵站項(xiàng)目方對中央空調(diào)系統(tǒng)的高效節(jié)能、運(yùn)行穩(wěn)定等有著嚴(yán)格要求,作為中國制造企業(yè)的代表,海信等企業(yè)以深厚的技術(shù)積淀、豐富的產(chǎn)品組合、成熟的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)為“綠色軌交”貢獻(xiàn)力量。
此前有專家認(rèn)為當(dāng)前城軌綠色低碳發(fā)展尚缺乏技術(shù)、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的支撐,“城軌綠色低碳標(biāo)準(zhǔn)體系不健全,特別是與碳達(dá)峰、碳中和直接相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)亟待制定,如溫室氣體核算類、溫室氣體監(jiān)測類、溫室氣體排放限額及績效類、低碳技術(shù)類標(biāo)準(zhǔn),低碳技術(shù)評價(jià)類標(biāo)準(zhǔn)、碳中和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、碳信息披露指南,碳排放專項(xiàng)法律、法規(guī)以及其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等?!?/p>
對此相關(guān)方面已經(jīng)有所探行,廣州地鐵主導(dǎo)的《可持續(xù)發(fā)展的軌道交通低碳環(huán)保技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)研究》項(xiàng)目首次在軌道交通行業(yè)內(nèi)完整地提出“站、場、線”全覆蓋的綠色低碳軌道交通設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),涵蓋軌道交通領(lǐng)域的全范圍、全專業(yè)、全過程。其通過融合國際標(biāo)準(zhǔn),首次建立軌道交通標(biāo)準(zhǔn)車站碳工作流程和方法,將“碳排放優(yōu)選”原則貫通整合進(jìn)設(shè)計(jì)、施工組織、設(shè)備采購、運(yùn)維提升等全建設(shè)流程。該項(xiàng)目亦首次提出單位客運(yùn)周轉(zhuǎn)量二氧化碳排放量和單位面積車站運(yùn)營二氧化碳排放量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),并基于SBTI科學(xué)碳目標(biāo)倡議方法學(xué),提出廣州軌道交通碳排放預(yù)測及“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)路線圖,明確可實(shí)施的技術(shù)路徑,為軌道交通“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供強(qiáng)有力的科技支撐。此外,在國家節(jié)能中心的指導(dǎo)下,有關(guān)機(jī)構(gòu)和企業(yè)已啟動(dòng)《城市軌道交通綠色低碳應(yīng)用專項(xiàng)課題》,實(shí)施國家綠色低碳軌道交通試點(diǎn)項(xiàng)目,全方位整合國內(nèi)外地鐵節(jié)能技術(shù),形成可復(fù)制和推廣的經(jīng)驗(yàn)。