軌道交通電能耗現(xiàn)狀

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

*注：以上數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)公布的《城市軌道交通2021年度統(tǒng)計(jì)和分析報(bào)告》。

地鐵列車運(yùn)行時(shí)需使用較大功率的電能作為動(dòng)力啟動(dòng)車輛牽引，完成順利地行駛。而在夜晚和凌晨時(shí)間段內(nèi)地鐵系統(tǒng)供電設(shè)備呈現(xiàn)低谷負(fù)荷，因此在地鐵供電系統(tǒng)中供電設(shè)備長(zhǎng)期處于超負(fù)荷和低負(fù)荷循環(huán)的狀態(tài)。目前國(guó)內(nèi)地鐵普遍采用SCB10系列干變給車站內(nèi)機(jī)電設(shè)備供電，其空載損耗約占其最大供電負(fù)荷的0.4%（*注：數(shù)據(jù)來(lái)自余龍、李漢卿《地鐵系統(tǒng)應(yīng)用非晶合金干式變壓器可行性分析》）。按2021年全國(guó)城軌交通總電能耗213.1億千瓦時(shí)來(lái)算，相當(dāng)于一年消耗約8524萬(wàn)度電。按主流電動(dòng)汽車每100公里需要消耗16度電換算，可以供一輛電動(dòng)汽車行走約5.3億公里。變壓器是供電系統(tǒng)重要設(shè)備，提高變壓器能效對(duì)地鐵節(jié)能降碳具有重要意義。

海鴻電氣、廣州地鐵集團(tuán)、廣州地鐵設(shè)計(jì)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(lǐng)域使用的超節(jié)能變壓器——敞開(kāi)式非晶合金立體卷鐵心干式變壓器、敞開(kāi)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(duì)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(shè)備。

SGBH17-RL-1250/33敞開(kāi)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(kāi)式非晶合金立體卷鐵心干式變壓器。該產(chǎn)品通過(guò)國(guó)家智能電網(wǎng)輸配電設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的各項(xiàng)例行、型式及特殊試驗(yàn)，鐵心各項(xiàng)性能指標(biāo)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(duì)于GB/T 35553-2017 城市軌道交通機(jī)電設(shè)備節(jié)能要求，對(duì)比情況如下：

產(chǎn)品空載損耗平均下降約66%，負(fù)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(kāi)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(kāi)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(duì)于GB/T 35553-2017 城市軌道交通機(jī)電設(shè)備節(jié)能要求，對(duì)比情況如下：

產(chǎn)品空載損耗平均下降約67%，負(fù)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(guò)載能力強(qiáng)、抗短路能力強(qiáng)，運(yùn)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(yùn)行。

經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益：

截止2021年，廣州地鐵在運(yùn)行的牽引整流變壓器共有378臺(tái)，按3300kVA容量、50%負(fù)載率計(jì)算，將所有在運(yùn)行的牽引整流變壓器全部更換為ZQSGBH-RL-3300/33敞開(kāi)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(wàn)度電,折合節(jié)能電費(fèi)超1861萬(wàn)元。相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約7789噸/年，即減少污染排放約1.92萬(wàn)噸CO2，相當(dāng)于約175萬(wàn)棵樹(shù)一年吸收二氧化碳的量。

*注：根據(jù)國(guó)家林業(yè)局研究，一棵樹(shù)每年可以吸收并儲(chǔ)存4-18千克二氧化碳，取中間值11千克計(jì)算。

改革開(kāi)放40多年來(lái)，軌道交通迅速發(fā)展，中國(guó)的建設(shè)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(shí)現(xiàn)“十四五”規(guī)劃提出的加快建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)，需科技賦能，以節(jié)能降耗為重點(diǎn)，逐步推進(jìn)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(yàn)，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(biāo)準(zhǔn)》，為城市軌道交通高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)海鴻經(jīng)驗(yàn)，為國(guó)家地鐵建設(shè)的“碳”路新征程貢獻(xiàn)海鴻力量。未來(lái)海鴻電氣將攜手更多軌道交通行業(yè)伙伴，不斷促進(jìn)軌道交通行業(yè)的持續(xù)健康綠色發(fā)展。