“双碳”目标下轨道交通与能源融合发展路径和策略研究

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

蔡绍华

昆明轨道交通四号线投资管理有限公司 云南省昆明市 650000

摘要

随着“双碳”目标的提出,轨道交通和能源的融合发展已成为关注的焦点。然而,在当前的发展中,仍存在一系列问题和挑战,如能源消耗和效率低下等。本文旨在探讨“双碳”目标下轨道交通与能源融合发展的路径和策略,为优化轨道交通的能耗结构和提高能源利用效率提供参考。


关键词

轨道交通; 能源融合; 发展路径;策略分析

正文

1. 轨道交通与能源融合发展的需求

我国轨道交通发展日益壮大,但同时也带来了能源消耗和环境污染的问题,特别是碳排放问题日益突出。由于轨道交通的质量要求较高,因此车体、线路等设备需要更多的能源进行运营。而且,目前我国轨道交通的能源不够清洁,采用的传统燃料主要是煤炭、石油等化石燃料,所以能源利用效率较低,同时也会大量排放废气、废水和噪声等污染物。长期以来,轨道交通对外部电网的高度依赖,不仅使碳排放量居高不下,更因系统弹性缺失形成社会经济运行安全的严重隐患。

为全面推进交通运输系统的绿色低碳转型,《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》指出,鼓励在铁路沿线布局光伏发电及储能设施,推动交通运输设施绿色化升级发展。因此,轨道交通行业亟需从自身资源挖掘可再生能源潜力,促进其能源结构变革。

 

2. “双碳”目标下轨道交通与能源融合发展路径

2.1可再生能源在轨道交通中的应用

首先,太阳能在轨道交通中的应用具有广阔的前景。太阳能发电依靠的是太阳光,不会产生任何二氧化碳等环境污染物,同时太阳能发电机组的寿命长,维护成本低。太阳能在轨道交通中可以应用于地铁、轻轨车站、高架桥、停车场等场所,利用屋顶、立柱等空间布置太阳能光伏板,通过光电转换,将可再生能源转换为电能,为轨道交通供电。

其次,风能也是轨道交通中应用的重要可再生能源。轨道交通具有较高的线性负荷特点,可以充分利用风力发电机组的输出功率替代部分电网负荷,从而实现可再生能源的利用。风能发电机组可安装在线路两侧的高架桥上,或通过特别设计的轨道交通风力发电机来发电。此外,在地铁车站、轻轨站等轨道交通场所也可以通过安装风能发电机,利用风能充分利用自然资源,为轨道交通提供绿色能源。

最后,地热能也是轨道交通领域可再生能源的重要来源之一。地热能的开发利用基于地球内部热能的移动和传输,其具有稳定、可再生、环保等优点。在轨道交通领域,地热能可以用于轨道交通隧道中的制热和制冷系统中,以及车站、隧道的通风降温系统中。通过地热能发电系统的安装,可以实现轨道交通的绿色供能。

2.2能源技术创新与应用

在实现双碳目标的过程中,“双低”应用是促进能源转型的核心之一。而轨道交通作为一种集中式供能、大规模运输的公共交通方式,为促进“双低”应用提供了很好的条件。在此背景下,能源技术创新和应用是轨道交通与能源融合发展的一个重要方向。

在能源应用方面,轨道交通系统可以通过先进的节能技术,包括节能率更高的电机、能量回收装置等,实现对能源的精细调控和管理。同时,智能化系统的引入也可以实现轨道交通对能源使用的渐进式转变。此外,绿色轨道交通更是成为我国城市交通发展的必然趋势,其快速发展将有助于优化轨道交通系统能源结构,推进轨道交通能源的低碳化、清洁化发展。

2.3轨道交通与城市规划的一体化发展

“双碳”目标下,轨道交通与城市规划的一体化发展是实现能源与交通融合的重要路径之一。城市规划和轨道交通的发展应该相互依存、相互促进,实现优化布局、高效联通、节约能源的目标,为“双碳”目标下的交通能源提供了新的途径。

首先,通过合理的城市规划,可以降低轨道交通的能耗,减少交通拥堵和排放。例如,制定适当的土地利用政策,将城市内的重要建筑和市中心等重要区域与轨道交通建设相结合,使得轨道交通与城市规划紧密相连,成为城市核心基础设施之一,从而避免大量车辆在市中心拥堵。此外,精确实行交通拥堵深度管理、智能交通信号等措施,不断提升轨道交通运输系统的效率,能大力推动交通绿色转型和城市绿色发展。

其次,轨道交通与城市规划的一体化发展可以推进综合运输体系的建设,实现能源互联互通。例如,通过打造轨道联运网络,实现不同地区的协同发展、互联互通,使得能源在不同地区之间可以自由流通,有效解决了能源短缺的挑战,指导全国能源布局与交通布局的优化建设。

第三,城市规划与轨道交通的融合还可以提高城市的环境品质和生活质量。城市的纵向发展,要求未来轨道交通网络更多地承担城市基础设施、公共空间的功能设计、运行等,充分发挥网络感知能力和耦合协作能力。此外,对于建立更具创新性、包容性和韧性的城市,轨道交通的融入能够给市民生活带来更多的便捷和舒适。同时,通过多维度的可持续性管理,纵向控制轨道交通工程的运营成本,建设经营模式,增强轨道交通对于市民生活发展带动作用。

 

3. 轨道交通与能源融合发展的策略

3.1政策环境的优化

“双碳”目标下,政策环境的优化是轨道交通与能源融合发展的关键一环。政策的配套及优化可推动车辆燃料结构的持续革新,各地可以制定区别于传统能源的政策措施。政府可以建立完善的监管法规以促进企业开展运营,推动联动式发展,提高能源的利用到达最优状态。而环保等任意制约水平的提升同样可以激活企业的创新意识并推动着经济的良性发展。在这个过程中各部门可扮演重要的角色,逐渐将环保、节能、新能源等观念融入到政策体系中,形成更为完善且可持续的政策框架。同时,政策的顺应性也是非常必要的,政策制定需要与时俱进,关注社会需要,满足市场需求,推动新能源车辆的普及与推广。

对于政策的制定,应该更多考虑资源的可支配性、节能领域的发展空间、支持能力强弱等因素,以尽量保证政策的科学性、合理性及可行性。此外,政策的均衡推出也非常重要,不仅要考虑每个城市或地区的实际情况,更应考虑不同地区间的差异化,形成适应各地政策内容。在政策储备的同时,还应大力加强督查、监测制度,履行执法、管理职责,规范运营行为,做好对新能源车的超标排放执法处理等。

3.2能源管理与技术创新

“双碳”目标下,轨道交通的能源管理和技术创新至关重要。

首先,实现轨道交通的能源节约与减排,需要建立科学合理的能耗分类标准和评价体系,以确立节约优先、综合优化、管控严格的能源管理模式。其次,自主创新也是推进轨道交通能源管理的关键步骤。针对当前国内轨道交通领域的技术瓶颈,应当加强科技攻关,促进技术转化,提高技术创新能力,加快技术与产业的集成。此外,政府在轨道交通领域的投入也应该加大,以此支持科技创新,促进行业的协同发展。

在能源管理方面,还需强化分类管理,针对各类轨道交通企业开展不同的能源管理模式,更好地推进能源节约与环保。同时,要推广控制技术、建立能量管理信息化平台等,实现数据的全面、准确、可视化管理。此外,技术创新也是推进轨道交通能源转型发展的关键步骤。要把“双碳”目标、智慧交通、精准化运营、数字化技术等融入到未来轨道交通技术创新中,推进轨道交通技术的领先发展。

 

语:

“双碳”目标的背景下,深度融合轨道交通和能源系统已经成为新时期低碳发展路径的重要选择。我们相信,通过不断探索和实践,轨道交通与能源融合将会成为推动绿色发展的新引擎,为建设美丽中国注入新的动力。

 

参考文献:

[1] 贾利民,程鹏,张蜇,等.“双碳”目标下轨道交通与能源融合发展路径和策略研究[J].中国工程科学, 2022(024-003)

[2] 李智轩,甄峰.双碳目标下城乡空间治理路径与策略[J].城市发展研究, 2022(005):029.

 


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