文档介绍：低碳技术在城市轨道交通中的应用
低碳技术在城市轨道交通中的应用
【摘要】:虽然城市轨道交通在当前所有交通方式中最绿色环保的,但其耗能量、碳排放总数量仍旧非常大。怎样充分利用低碳技术降低耗能量、并且减少碳排放量已经成为城市轨道交通发展过程中不得不思考的一个问题。下面本文就从车辆轻量化技术;牵引、辅助与控制系统的高效率、节能化;供电系统的反馈储能与利用三个方面来论述低碳技术在城市轨道交通中的应用。
【关键词】:低碳技术;城市轨道交通;节能
中图分类号: TE08文献标识码: A
低碳技术,其主要英文意思即:low carbon,温室气体的低排放量,主要是是降低CO2排放量的各种技术。其中包括:①有害物质的较低污染及排放技术;②开发出新型绿色无污染的能源技术;③以较小的代价确保能源消耗量较低、利用率较高的技术;④CO2的捕获、埋存新技术;⑤新型回收利用技术。将低碳技术应用在城市轨道交通中,不但具有非常明显的技术、经济优势,而且还可以降低有害气体、CO2排放量及能源的消耗。

使用这种技术,首先需要确保车辆能够正常使用,然后采用各种办法降低列车重量,缩减其运行途中的能源消耗、运行周期成本等。根据西安北客站至机场铁路项目可行性研究报告中车辆选型分析可知,车辆的重量每减轻1吨,每年就可以节约8000kw/h的电能,。而使车辆的整体质量变轻,最重要的是让车体变轻,因车体在车辆重量中占很大比例,所以,选用轻量化的材料是降低车体重量的有效方法。
其一,在设计车辆时就要选用性能较好的牵引电机、主逆变器功率等,当满足一定的运营速度时要尽可能用小功率零件,避免出现功率太大引起的车整体重量增加或者资源浪费的情况[1]。如:工程师们在研究上海地铁11号线北段工程应该用何种技术时,在保证旅行速度为37km/h的基础上,需要合理放宽启动加速度方面规定, m/s2,同时让牵引电机功率从240kw减少至200kw,而每一个单台电机质量就相应地减少75kg。

其二,需要优化牵引系统的通风方式。运用强迫风冷的牵引系统可大大降低设备本身质量,与同等功率的vvvF地铁牵引变流器相比,强迫的冷风要比自然走势的冷风降低800kg左右,同时还能提升车辆再生制动能力。但采用这种主要方式也要消耗一定数量的能量,故在设计车辆时需要综合考虑,找出最佳的通风冷却方法。
其三,零部件集成化。在设计车辆的过程中,针对车下高低压箱、制动设备、辅助逆变器等尽可能用集成安装,以避免分散安装带来重量增加的问题[2]。比如:可以将制动模块与各种不同的制动风缸集成安装,辅助逆变器与充电机集成于同一个箱体等,这样能够大大降低设备骨架重量。
其四,可以在车下面放置设备箱,立柱扶手、内装材料均选用铝合金材料,减轻每一节车的重量,采用C型导槽悬挂。可以肯定的一点是:在用车辆轻量化技术时,必须要保证车辆运行的安全性、稳定性,当进行一系列详细的计算研究后才能实施。
、辅助与控制系统的高效率、节能化
其一,可以提升牵引电机、主逆变器等相关零部件的效率。在一般情况下,直流牵引电机效率低,只能达到(~),但是如果采用交流牵引电机,效率就能达到(~),当前用的新型永磁同