軌道交通電能耗現(xiàn)狀

2021年，全國城軌交通總電能耗213.1億千瓦時，同比增長23.6%。其中，牽引能耗106.2億千瓦時，同比增長26.4%。牽引能耗占總電能耗的49.8%。隨著新投運線路的不斷增加，總體能耗指標不斷增長，未來總電能耗和牽引能耗將不斷刷新歷史最高值。促進城市軌道交通行業(yè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展，重點需降低軌道交通系統(tǒng)運行能耗。

*注：以上數(shù)據(jù)來自中國城市軌道交通協(xié)會公布的《城市軌道交通2021年度統(tǒng)計和分析報告》。

地鐵列車運行時需使用較大功率的電能作為動力啟動車輛牽引，完成順利地行駛。而在夜晚和凌晨時間段內(nèi)地鐵系統(tǒng)供電設備呈現(xiàn)低谷負荷，因此在地鐵供電系統(tǒng)中供電設備長期處于超負荷和低負荷循環(huán)的狀態(tài)。目前國內(nèi)地鐵普遍采用SCB10系列干變給車站內(nèi)機電設備供電，其空載損耗約占其最大供電負荷的0.4%（*注：數(shù)據(jù)來自余龍、李漢卿《地鐵系統(tǒng)應用非晶合金干式變壓器可行性分析》）。按2021年全國城軌交通總電能耗213.1億千瓦時來算，相當于一年消耗約8524萬度電。按主流電動汽車每100公里需要消耗16度電換算，可以供一輛電動汽車行走約5.3億公里。變壓器是供電系統(tǒng)重要設備，提高變壓器能效對地鐵節(jié)能降碳具有重要意義。

海鴻電氣、廣州地鐵集團、廣州地鐵設計院在發(fā)展中貫徹節(jié)能降碳工作要求，聯(lián)合研發(fā)地鐵領域使用的超節(jié)能變壓器——敞開式非晶合金立體卷鐵心干式變壓器、敞開式非晶合金立體卷鐵心牽引整流干式變壓器。

非晶合金立體卷鐵心干式變壓器

非晶合金立體卷鐵心干式變壓器作為一種高效節(jié)能產(chǎn)品，對比傳統(tǒng)硅鋼變壓器空載損耗下降60%以上、空載電流下降20%以上。創(chuàng)新性地為地鐵供電系統(tǒng)提供了超節(jié)能變壓器設備。

SGBH17-RL-1250/33敞開式非晶合金立體卷鐵心干式變壓器

海鴻電氣2019年成功研制SGBH17-RL-1250/33敞開式非晶合金立體卷鐵心干式變壓器。該產(chǎn)品通過國家智能電網(wǎng)輸配電設備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的各項例行、型式及特殊試驗，鐵心各項性能指標均滿足軌道交通安全、節(jié)能、環(huán)保等要求。其節(jié)能性能相對于GB/T 35553-2017 城市軌道交通機電設備節(jié)能要求，對比情況如下：

產(chǎn)品空載損耗平均下降約66%，負載損耗平均下降約8%，空載電流低至0.12%，節(jié)能效果非常顯著。      

ZQSGBH-RL-3300/33敞開式非晶合金立體卷鐵心牽引整流干式變壓器

2020年成功研制ZQSGBH-RL-3300/33敞開式非晶合金立體卷鐵心牽引整流干式變壓器。其節(jié)能性能相對于GB/T 35553-2017 城市軌道交通機電設備節(jié)能要求，對比情況如下：

產(chǎn)品空載損耗平均下降約67%，負載損耗平均下降約17%；空載電流低至0.13%，節(jié)能效果顯著提高。產(chǎn)品采用立體卷鐵心結(jié)構(gòu)，過載能力強、抗短路能力強，運行穩(wěn)定性得到更高的保障，有利于城市軌道交通的綠色發(fā)展，保障城市軌道交通的安全運行。

經(jīng)濟及社會效益：

截止2021年，廣州地鐵在運行的牽引整流變壓器共有378臺，按3300kVA容量、50%負載率計算，將所有在運行的牽引整流變壓器全部更換為ZQSGBH-RL-3300/33敞開式非晶合金立體卷鐵心牽引整流干式變壓器，一年可以節(jié)省電量2549萬度電,折合節(jié)能電費超1861萬元。相當于節(jié)約標準煤約7789噸/年，即減少污染排放約1.92萬噸CO2，相當于約175萬棵樹一年吸收二氧化碳的量。

*注：根據(jù)國家林業(yè)局研究，一棵樹每年可以吸收并儲存4-18千克二氧化碳，取中間值11千克計算。

改革開放40多年來，軌道交通迅速發(fā)展，中國的建設水平可以跟世界鐵道技術(shù)前沿的日本相媲美。在“雙碳”背景下，我們實現(xiàn)“十四五”規(guī)劃提出的加快建設交通強國，需科技賦能，以節(jié)能降耗為重點，逐步推進綠色發(fā)展。海鴻電氣充分發(fā)揮城市軌道交通非晶合金立體卷鐵心干式變壓器研制經(jīng)驗，受邀參編《城市軌道交通干式非晶合金鐵心變壓器技術(shù)標準》，為城市軌道交通高質(zhì)量發(fā)展貢獻海鴻經(jīng)驗，為國家地鐵建設的“碳”路新征程貢獻海鴻力量。未來海鴻電氣將攜手更多軌道交通行業(yè)伙伴，不斷促進軌道交通行業(yè)的持續(xù)健康綠色發(fā)展。