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科技论文

中国地铁能耗概况

时间:2023-09-17 01:59 所属分类:科技论文 点击次数:

引言
 
近年来,随着国内经济水平的提高和人民生活质量的提高,对交通方式提出了更高的要求,特别是对公共交通,地铁已成为人们的首选。但我们必须看到,地铁的快速发展,也产生了大量的能源消耗,地铁在运行过程中,与车辆牵引、地铁机电、通信、信号系统设备无关,但除了这些刚性需求外,照明用电不仅要考虑功能,还要考虑舒适性,能否通过标准化甚至优化设计,达到节能减排的目的,是设计过程的重要环节,实现绿色环保。本文作者将结合多年的设计经验进行分析。
 
一、中国地铁能耗概况
 
1.1地铁系统的能耗特性
 
在城市化进程加快的今天,地铁建设突飞猛进,但地铁工程投资巨大。据国家相关数据显示,到2020年,中国地铁总里程为6100公里,2010-2015年地铁建设投资为11568亿元,地铁建设如此之快,能耗也越来越高。地铁作为一种便捷、高效、经济的交通方式,逐渐成为人们日常工作和生活中不可或缺的一部分。地铁以电力为主,但地铁耗电量极高。在北京、上海、深圳等一线城市,地铁耗电量占运营成本的30%以上,年耗电量约1亿KWh,电费成本高。
 
1.2地铁照明系统能耗分布
 
地铁站和区间都有独立的照明系统,为乘客和运维人员提供方便舒适的光源。不合理的照明控制会造成严重的资源浪费。地铁是一种大型公共交通工具,具有运量大、速度快、安全等特点,可以快速运送大量乘客。我国相关政策、法规和文件明确规定,地铁照明系统占地铁站设备平均负荷的14.2%~16.1%,但实际运行结果是部分地铁站在20%~30%之间,在一线城市尤为突出。在照明功率密度持续规范的今天,这部分用电设计或留用的合理性似乎值得反思。
 
二、地铁照明能耗浪费
 
由于造型和功能的重复,车站公共区域的照明浪费较多。例如,许多地铁站台沿安全门安装长灯带,用于照射安全门信息,但由于嵌入式设置或安装角度,经相关人员实验证,照明范围相对有限,对于站台公共区域,照明小,对车辆信息没有明显的提示效果,但能耗非常惊人,以现在正在建设的车站为例,安全门灯带总长度约240米,基于最节能的LED光源,每米15W,总量约3.6kW,按每天早6:00至晚11:计算00的运行时间,年耗电量为2238kW。如果考虑到列车进站时与司机直接接触所需的距离,每年可节省近万元的电费[1]。对于一个拥有几十个站点的城市来说,这种电能消耗是难以想象的。因此,如何改善地铁车厢内的照明环境成为一个非常重要和紧迫的课题。更重要的是,新线路改造照明设计,多用聚光灯和环形灯带装饰照明,分布在站台、站厅,更令人担忧照明能源浪费率。
 
三、地铁照明系统节能对策
 
3.1制定合理的照度设计标准
 
合理的照度设计标准为节能对策的实施提供了依据。目前,大多数照度标准在很大范围内提供平均照度,通常高于站台和自动扶梯。为了解决这一问题,许多国家开始研究采用新技术和新技术来减少车站公共区域照明设备的数量,降低照明成本。但通过数据分析可以得出结论,地铁站拥挤程度从高到低依次为:自动扶梯和楼梯、地铁站台和站厅。因此,从人们的角度来看,建议用“均匀”的照度来评价地铁站的环境亮度水平。同时,站厅只是人们步行的地方,不在现场停留,站台是人们进站候车的地方,停留时间长。考虑到大多数乘客都是办公室职员,会读书、手机等,这里的平均照明应在满足阅读照明要求的前提下。楼梯和自动扶梯是梯形建筑。当人流较大时,照明系统应注重局部加强,配合标志,确保人民出行安全。一般来说,站台和楼梯的照度要安全合理,站厅的照度要适当降低。
 
3.2设置公共区照明调光控制
 
公共区域照明调光控制,通过各调光模块、照明动态检测器等电气元件,实现照明灯具在正常工作状态下的自动调光控制,使区域照明不会随着日照等外部因素的变化而变化,始终保持在照明预设值左右。
 
通过各调光模块、控制面板等电气元件,实现正常工作状态下照明灯具的场景切换控制、分区控制、不同区域、不同场景的正常状态。
 
3.3广告灯箱的新设计及辅助照明的应用
 
在广告中,地铁是一个重要的地方。地铁上的许多广告灯箱都被设计成与站台相对的线路一侧。由于全高安全门的广泛使用,这部分广告被不同程度的遮挡。此时,一些广告设计是为了吸引顾客,盲目提高亮度和色彩度,保证宣传目的的实现,却在不知不觉中浪费能源。因此,从目前的情况来看,广告灯箱的合理位置可以考虑布置在地铁站台的长安全门上,也可以采用站台三角之间等位的设计方法。
 
3.4区间隧道和高架桥照明的合理开闭
 
在许多地铁运行范围内,隧道通常在地下隧道之间安装10米左右的照明。一方面,运维人员暂停工作后进行检查,在运行过程中修复临时事故。另一方面,地铁运行过程中可能会发生堵塞,在发生火灾等事故时为逃生提供照明,确保安全。由于城市轨道交通具有运量大、速度快的特点,因此照明设计非常重要。地铁车辆配备远近照明,地铁司机可根据车载照明观察线路状态,地铁远近照明有效照明距离200米以上,发现问题,及时停车,允许乘客下车,确保乘客安全,及时联系维修人员[2]。由于列车行驶速度快,车厢内亮度过高,也会给行人带来视觉障碍,甚至可能发生碰撞或碰撞。因此,在地铁运营过程中,可以采用大范围照明的启闭控制模式,即30-40米开一盏灯。就地铁高架线而言,关闭宽度显示灯,部分节约能源。在网线和线路的维护中,应分段开启区间照明。
 
结语
 
地铁已成为城市发展和文明的象征,如何有效采取措施减少地铁站电力资源消耗,合理控制电力资源,也是社会主义可持续发展的重要要求,需要设计人员基于行业规范,深入细节,增强理解、节能减排、绿色旅游,确保提供高质量、高效的照明。