軌交運營需駛出“高能耗”怪圈

錢亮

隨著我國經濟社會不斷發展，城市交通出行需求激增。當前，中國已成為世界上規模最大、發展最快的軌道交通建設市場。據中國城市軌道交通協會發布的相關數據顯示，截至2019年12月31日，中國內地累計有40個城市開通城軌交通，運營路線總里程達6 730.27 km。伴隨著運營線路里程的持續增長，城市軌道交通的能耗也快速增長，在運營成本中所占的比重不斷增加，為此城市軌道交通空調的節能改造被提到了重要的議事日程。

近期，《機電信息·中央空調市場》采訪了中國鐵路設計集團有限公司城市軌道交通設計研究院副總工程師劉英杰，與其進行深入的溝通與交流后，筆者對城市軌道交通領域中央空調系統的技術升級有了更直觀的認識。

自1969年北京地鐵1號線開通算起，中國城市軌道交通的發展已歷經半個世紀。在這半個世紀之中，從萌芽至壯大，從模仿到創新，城市軌道交通已成為居民出行的重要交通工具，在惠及民生的同時，也有力地帶動了地方經濟和產業鏈的發展。

青島地鐵8號線作為青島地鐵的大動脈，串聯了膠州市、紅島高新區、李滄區、市北區、市南區等5個行政區，是連接青島新機場、北岸城區、東岸城區的快速骨干線路。紅島火車站是青島地鐵8號線的第5個車站，是集鐵路、城市軌道交通、公路及市政配套設施于一體的綜合交通樞紐站，項目建設面積近140 000 m2，總體空調負荷近7 000 kW。

“紅島火車站是一個地標性工程，甲方格外重視這個項目，對我們提出了一個核心要求：紅島火車站中央空調系統投入運行后，在滿足人們制冷需求的同時，必須將全生命周期的能耗降到最低?！眲⒂⒔鼙硎?。在該項目中，設備區的空調系統需24 h全天運行，其冷負荷約占整個車站冷負荷的40%;站廳、站臺公共區以及設備區人員房間的空調系統每天運行18 h，其冷負荷約占整個車站冷負荷的60%。早、晚高峰時，客流處于尖峰，其他時間段客流處于平緩階段，這導致空調系統大部分時間處于低負荷運行的狀態。針對這一問題，甲方對冷水機組“部分負荷時的能效”提出了更高的要求，要求機組必須具備較高的“實時冷量調節能力”。

在實地走訪項目現場后，劉英杰及其設計團隊與項目方進行了多次討論。由于常規使用兩臺螺桿機組的方案無法滿足紅島火車站作為綜合交通樞紐站的需求，設計團隊便將目光投向了離心機。在定頻離心機、變頻離心機和磁懸浮離心機3種離心機方案中，從產品性能、全生命周期管理、投資成本回收等方面對這3種設備進行綜合對比后，一致認為海爾磁懸浮離心機組方案是最佳的。海爾磁懸浮冷水機組在部分負荷運行條件下峰值效率COP值極高，非常適合地鐵車站空調系統，且5年左右就能將初期的投資成本收回。結合項目實際情況，項目方最終選擇了海爾磁懸浮離心機組方案。

作為一個重要的綜合交通樞紐站，紅島火車站是“幸運”的，因為其全生命周期的能耗得到了項目方的充分關注。然而，并非所有的軌道交通站點都能如紅島火車站一般“幸運”?！澳壳?，國內大多數的軌道交通建設的全生命周期是割裂的，建設和運營往往是分開的。項目建設方由于不負責后期的運營，自然沒有動力完全按照運營方的要求去操作，這導致很多項目達不到最初設定的節能目標?！眲⒂⒔鼙硎?。

誠如其所言，由于重視施工建設而輕視運營管理，大量城市軌道交通項目在運營不久后便陷入“高能耗”怪圈。在短時間內軌道交通建設管理體制機制無法改變的情況下，設計師必須將實現中央空調系統的技術升級作為切入點，選擇更加優質的產品，設計更加節能高效的解決方案，讓城市軌道交通項目逐漸脫離“高能耗”怪圈。

隨著城市軌道交通網絡規模日益擴大，客運網絡可達性更強、覆蓋面更廣，以及乘客在地下空間活動的時間增加，公眾對于軌道交通出行的依賴性日趨增強。因此，城市軌道交通網絡的整體服務質量越來越受到人們的廣泛關注。隨著我國城市軌道交通發展水平的不斷提升，人們對于車站空間的舒適性提出了更高要求?？照{系統作為城市軌道交通中的重要設備系統之一，擔負著對城市軌道交通內部空間的空氣溫度、濕度、潔凈度、空氣流速、空氣壓力和空氣品質進行調節和控制的任務，這直接關系到乘客的乘車體驗。因此，穩定可靠、綠色環保的磁懸浮節能技術的使用對營造舒適的空氣環境、提升乘客出行滿意度具有重要作用。

“磁懸浮中央空調的應用對于軌道交通空調系統的升級意義重大，但是在實際推廣中仍有一定的阻力，這個阻力是目前不完善的軌道交通建設管理機制導致的，單靠廠家的力量是無法在短期內改變的。那么，為了進一步做好磁懸浮中央空調的推廣工作，我認為我們應該樹立更多的樣板案例，讓更多的軌道交通業內人士看到磁懸浮中央空調的優勢。值得慶幸的是，海爾磁懸浮綠色設計運營大賽的連續舉辦已經在業內掀起一股浪潮，讓更多項目方了解了磁懸浮中央空調?！眲⒂⒔苋缡钦f。