生态文明

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地铁设计:创新研发智能高效空调系统,助力行业节能降碳

地铁设计:创新研发智能高效空调系统,助力行业节能降碳


公司简介

广州地铁设计研究院股份有限公司(以下简称地铁设计)成立于1993 年,是广州地铁集团控股子公司,同时拥有国家工程设计综合甲级、工程勘察综合甲级、城乡规划编制甲级、甲级测绘等行业最高资质以及工程咨询甲级资信评价等资质,工程业绩及设计经验领先业内,是国内城市轨道交通综合设计实力最强的企业之一。在广州市委市政府、市国资委和广州地铁集团的大力支持下,已于 2020 年 10 月在深圳证券交易所上市,成功登陆 A 股资本市场。

作为国内首家上市地铁设计院,地铁设计积极履行社会责任,以自身专业优势推进绿色发展,积极开展“双碳”课题研究,加快绿色节能技术的研发与推广应用,不断引领轨道交通设计行业的转型与升级。

问题

轨道交通是大容量公共交通基础设施,是城市引导承载绿色低碳出行的骨干交通方式。但是,随着城市轨道交通发展速度持续加快,地铁车站的通风空调系统和城市轨道交通供电系统方面普遍存在的能耗较大、系统运行不科学等问题日益突出,这些问题严重阻碍了城市轨道的发展进程,其能源消耗和碳减排压力与日俱增,为城市能源供给和碳减排工作带来了沉重的负担。

如何通过从设计源头节能降耗,推动绿色转型,促进轨道交通行业可持续发展,是地铁设计企业亟需解决的重要议题和发展机遇。

解决方案

地铁设计坚持绿色低碳可持续发展观,积极落实国家“双碳”战略目标,从设计源头关注地铁能耗,积极研发低碳节能技术,并推广应用,为城市轨道交通行业节能降耗,推动轨道交通事业高质量发展贡献力量。

潜心研发:探索低碳节能技术

地铁设计以建设轨道交通车站高效空调系统为目标,自主研发了智能高效空调系统,攻克了通风空调精细化设计方法、通风空调节能控制系统、通风空调智能云端数据平台、运营阶段保持系统高效运行等难题,提出了一套建设的轨道交通高效空调系统的设计方法和控制技术。该智能控制系统能够利用最小的能耗创造最舒适的室内温湿度环境,还可以实现空调系统实时运行状态监控及显示、实时能耗计量及能效评价、异常状态报警、运行变量归档及生成报表等功能,便于运营人员使用和维护。此外,系统预留接入云平台的条件,通过后期接入云平台,可以实现远程监控和手机 APP 管理及维护等功能。

2022 年,地铁设计基于云端数据平台积累的跨地区、跨行业的空调系统运行数据,升级完善自主产权的智能高效空调系统,实现全变频风水联动能耗最优运行控制,保障空调系统智能、高效节能及全生命期成本最低运行。

试点建设:打造高效节能站点

2016 年 6 月,地铁设计以广州车陂南地铁站为试点实施节能改造。车陂南站为四、五号线换乘站,主体建筑面积约 34556 平方米,远期早高峰小时设计客流为 40213 人。经专家鉴定,该项目在轨道交通行业首次以空调系统(制冷系统 + 空调末端)年平均运行能效指标为目标,实现在远期负荷段制冷系统全年平均运行能效比(COP)≥ 5.87,且空调系统全年平均运行能效比(COP)≥ 4.31,相关技术创新及关键技术整体处于国际领先水平。

推广应用:争做行业领先示范

2022 年,地铁设计中标“三、五号线环控系统试点应用合同能源管理模式项目”,该项目是国内轨道交通行业既有运营线路首次全线按能源费用托管型合同能源管理方式提供全过程的空调系统集成服务项目。该项目通过对广州地铁三号线、五号线既有空调系统的低效、耗能设备进行升级更新、采用公司自主产权的智能高效空调系统技术,规划改造 42 个站点。该项目是地铁设计IPO 募投项目“智能超高效地铁环控系统集成服务项目”的产业化推广应用,也是地铁设计“十四五”战略规划中培育业务中最大,具有重大突破意义的项目,符合国家“双碳”政策目标,具备良好的社会效益和市场前景,在行业内具有领先的示范作用。

成效

社会效益

地 铁 设 计 主 导 并 执 行 的 T/CABEE 008—2020(T/CAMMET 02003— 2020)《轨道交通车站高效空调系统技术标准》团体标准 ,以“节能主要技术指标填补国内空白,主要技术指标具有科学性和可行性”,被评价为广东省先进标准,该标准已被广泛应用于轨道交通设计行业中,有效解决了轨道交通空调系统能耗高、效率低等问题。广州地铁三、五号线环控系统试点应用合同能源管理模式项目改造后预计合同期空调系统内节省电量 45256万千瓦时,合同期内平均节能率为41.5%,累计减少二氧化碳排放约45 万吨,将为国家推进“双碳”战略做出重要贡献。

经济效益

广州车陂南站改造前年度空调用电量 532 万千瓦时,改造后年度空调用电量 347 万千瓦时。一次改造,如不计数据中心建设费用,按年节省电费 120 万元估算,约 3 年以内可以收回投资二次升级,预计年节电约 30 万元,回收期近 7 年。

展望

未来,地铁设计将持续响应国家“双碳”战略号召,大力弘扬绿色低碳理念,拓宽绿色业务,在节能环保、能源管理、轨道减振等领域加强技术攻关,保障轨道交通运营效率的同时,兼顾绿色发展,在轨道交通设计环节充分考虑环境影响,实现节能降耗,减少环境污染,引领轨道交通设计行业实现绿色转型,促进人与自然和谐共处,为城市美好未来增添一抹绿色。


(文 / 刘永兰)

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