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打造世界一流綠色地鐵,青島又邁了一大步

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5月26日,在新京智庫春季峰會“雙碳之策”分論壇上,全國政協(xié)經(jīng)濟(jì)委員會副主任劉世錦在主旨演講中表示,在我國,實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)已成為全社會共同的行動,并帶動著中國經(jīng)濟(jì)社會全方位的綠色轉(zhuǎn)型。

 

近年來,青島地鐵就一直通過技術(shù)創(chuàng)新、利用綠色能源等多種途徑,積極踐行著“雙碳”戰(zhàn)略。今年以來,青島軌道交通行業(yè)全國首臺完全自主知識產(chǎn)權(quán)飛輪儲能裝置,在青島地鐵3號線投入使用;我國北方裝機容量最大的地鐵光伏發(fā)電項目,同時也是青島地鐵建成啟用的首個示范性光伏項目,在青島地鐵13號線并網(wǎng)發(fā)電……在向著“打造世界一流綠色地鐵”目標(biāo)前行的征途上,青島又邁了一大步。

 

飛輪儲能打破國外技術(shù)壟斷 每年可節(jié)電5000萬度

 

作為一種綠色低碳環(huán)保的交通工具,地鐵本就肩負(fù)著“減碳”重任。城市軌道交通車站間距短,列車頻繁啟動、制動,在運營過程中可以說是“用電大戶”。

 

事實上,列車在制動過程中,即人們常說的“剎車”,會產(chǎn)生數(shù)量可觀的能量,具有回收利用價值。目前,現(xiàn)有的節(jié)能技術(shù)、產(chǎn)品,很難支撐軌道交通行業(yè)節(jié)能降碳的需要,低碳技術(shù)攻關(guān)是繞不過的關(guān)卡。據(jù)統(tǒng)計,軌道交通列車制動產(chǎn)生的能量可達(dá)到牽引系統(tǒng)耗能的20%—40%左右,若被充分利用,將顯著降低軌道交通運營能耗。

 

青島地鐵3號線的飛輪儲能,是我國軌道交通行業(yè)首臺具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的兆瓦級飛輪儲能裝置。據(jù)介紹,飛輪儲能屬于物理儲能,采用磁懸浮技術(shù),飛輪轉(zhuǎn)子在真空室內(nèi),無風(fēng)阻環(huán)境下運行。若將飛輪儲能裝置安裝于軌道交通牽引變電所內(nèi),當(dāng)列車進(jìn)站制動時,飛輪吸收能量,將電能轉(zhuǎn)換為動能,轉(zhuǎn)速高達(dá)每分鐘20000轉(zhuǎn);當(dāng)列車出站加速時,飛輪釋放能量,將動能轉(zhuǎn)化為電能,釋放能量供列車使用,具有極佳的節(jié)能和穩(wěn)壓效果。

 

飛輪儲能作為一種高功率密度、高可靠性、長壽命、環(huán)境友好的儲能技術(shù),相較中壓逆變和電容儲能技術(shù)具有顯著優(yōu)勢??墒?,飛輪儲能技術(shù)較為復(fù)雜,長期被國外壟斷,國內(nèi)在該領(lǐng)域進(jìn)行了大量嘗試,但整體處于技術(shù)開發(fā)與驗證階段,尚未得到推廣應(yīng)用。

 

2021年,國家發(fā)改委出臺《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》,指出“加快飛輪儲能、鈉離子電池等技術(shù)開展規(guī)?;囼炇痉丁?。近年來,青島地鐵結(jié)合行業(yè)需要,與湖北東湖實驗室達(dá)成戰(zhàn)略合作,充分發(fā)揮“產(chǎn)學(xué)研用”各方優(yōu)勢,在以飛輪儲能為代表的軌道交通節(jié)能降碳技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān),打破國外技術(shù)壟斷。

 

據(jù)統(tǒng)計,兩臺飛輪儲能裝置投用后,預(yù)計年節(jié)電約50萬度,30年壽命周期可節(jié)電1500萬度,節(jié)省電費約1065萬元。同時,其擁有的網(wǎng)壓波動抑制功能,可顯著提高軌道交通牽引供電系統(tǒng)穩(wěn)定性,改善供電系統(tǒng)電能質(zhì)量。

 

下一步,青島地鐵將積極聯(lián)合湖北東湖實驗室等科研機構(gòu),全面推動飛輪儲能裝置的推廣應(yīng)用,可實現(xiàn)牽引能耗節(jié)約15%,線網(wǎng)每年可節(jié)電5000萬度,年減少二氧化碳排放約5萬噸。同時,還將全面推廣“飛輪+逆變”復(fù)合儲能、永磁牽引等方案,可降低線路牽引能耗30%以上,有力推動青島地鐵乃至整個軌道交通行業(yè)實現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展,助力國家“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)實現(xiàn)。

加快推動光伏發(fā)電 每年減排二氧化碳約3290噸

光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng),而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù),是國家近年來鼓勵發(fā)展的新能源產(chǎn)業(yè)。根據(jù)我國光資源分布,青島屬于光資源較豐富地區(qū),具有利用太陽能的良好條件。

青島地鐵13號線充分利用場段面積大、高架站居多的優(yōu)勢,成為青島地鐵首條應(yīng)用分布式光伏發(fā)電項目的線路。

 

據(jù)介紹,該項目選取適合光伏發(fā)電的古鎮(zhèn)口車輛基地、董家口停車場、董家口火車站、鳳凰山路站四處場站進(jìn)行項目建設(shè),總裝機容量3兆瓦。其中,車輛段光伏項目充分考慮項目的經(jīng)濟(jì)性,所發(fā)電量將首先被用到場段的生產(chǎn)、生活用電。董家口火車站和鳳凰山路站將車站屋頂傳統(tǒng)玻璃構(gòu)件替換為新型光伏組件,是全國第一批“建筑光伏一體化”應(yīng)用車站,具有整體性好、美觀性強、開發(fā)成本低的顯著特點。

 

經(jīng)估算,青島地鐵光伏發(fā)電項目的落地,每年可為青島地鐵13號線提供約330萬度的清潔電力供應(yīng),年均節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約1082噸,減排二氧化碳約3290噸,年節(jié)約電費234萬元,具有顯著的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。在地鐵行業(yè)內(nèi),該項目裝機容量排名全國第三、北方第一。

 

踐行國家“雙碳”戰(zhàn)略 打造世界一流綠色地鐵

 

4月11日,青島地鐵召開新聞通氣會,通報青島地鐵積極踐行“雙碳”目標(biāo)、打造世界一流綠色地鐵取得新成果。會上,青島地鐵集團(tuán)黨委副書記、總經(jīng)理張君表示,青島地鐵綠色發(fā)展秉持“1433”發(fā)展規(guī)劃,即錨定“建成世界一流綠色地鐵,實現(xiàn)節(jié)電30%,降碳40%”的雙碳目標(biāo),統(tǒng)籌“安全與節(jié)能、效率與節(jié)能、服務(wù)與節(jié)能、投資與節(jié)能”四大關(guān)系,并堅持創(chuàng)新驅(qū)動、智慧賦能,以清潔能源為方向,以節(jié)能降耗為重點,按照“新線全面建設(shè)應(yīng)用、既有線改造升級和產(chǎn)業(yè)化”三大路徑,逐步推進(jìn)城軌綠色發(fā)展。

 

目前,青島地鐵已構(gòu)建出供能、配能、儲能、用能、管能“五維一體”的能源管控架構(gòu)。供能方面,地鐵用電除來自城市電網(wǎng)外,還自建光伏、氫能、風(fēng)力電站等,提升綠電占比。配能方面,采用非晶合金、雙向變流器等節(jié)能型設(shè)備,減少輸配損耗。儲能方面,配置飛輪儲能、電容儲能等技術(shù),提高能源利用效率。用能方面,采用永磁牽引列車、運行圖優(yōu)化、磁懸浮冷水機組、風(fēng)水聯(lián)動等技術(shù)、設(shè)備,降低設(shè)備耗能。管能方面,建設(shè)智慧能源管理平臺,以信息化、智慧化手段,實現(xiàn)用能全面管控。

 

同時,青島地鐵綠色發(fā)展將主要沿著“三大路徑”逐步推進(jìn):其一,逐步實現(xiàn)新建線路全面建設(shè)應(yīng)用。規(guī)劃階段,三期規(guī)劃所有線路將全面融入綠色低碳理念,實現(xiàn)70%綠色線路,70%綠色車站,70%綠色場段目標(biāo)。設(shè)計階段,從系統(tǒng)設(shè)計、功能要求、設(shè)備選型、工藝工法等方面落實規(guī)劃要求及三大行動策略,實現(xiàn)系統(tǒng)頭籌,源頭降碳。建設(shè)階段,全面推廣應(yīng)用新工藝、新設(shè)備、新材料,實現(xiàn)綠色高效建造。

 

其二,以合同能源管理或結(jié)合中大修改造,率先打造一條綠色節(jié)能示范線,同步啟動既有線升級改造,全面呈現(xiàn)光伏、復(fù)合儲能、永磁牽引、能源管理系統(tǒng)、智慧照明等節(jié)能技術(shù)。

其三,全面實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。目前,青島地鐵正聯(lián)合東湖實驗室、太陽氫能等科研院所和優(yōu)質(zhì)企業(yè),充分發(fā)揮產(chǎn)學(xué)研用優(yōu)勢,籌建綠色節(jié)能公司,研發(fā)、推廣復(fù)合儲能、永磁牽引系統(tǒng)、新型能量智能管理系統(tǒng)、氫能裝備等先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)品,為軌道交通行業(yè)提供綠色發(fā)展系統(tǒng)解決方案。

 

張君表示,近年來,青島地鐵積極踐行國家“雙碳”戰(zhàn)略,錨定“建成世界一流綠色地鐵,實現(xiàn)節(jié)電30%,降碳40%”的雙碳目標(biāo),制定綠色發(fā)展行動方案,通過技術(shù)創(chuàng)新、智慧賦能,取得多項節(jié)能降碳實效。作為城軌交通單位,青島地鐵將一如既往地踐行社會責(zé)任,引導(dǎo)市民綠色出行。作為大型國企,將多維展現(xiàn)企業(yè)擔(dān)當(dāng),推動全產(chǎn)業(yè)鏈升級,助推城軌行業(yè)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展。未來,青島地鐵將持續(xù)推進(jìn)綠色發(fā)展行動方案,為綠色城軌行業(yè)建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

編輯:同同

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