深圳地铁创新节能技术

深圳地铁创新节能技术,-2-,主要内容,概述节能的方向定位创新节能信息化技术创新技术的效果与意义建议,-3-,一、概述,深圳地铁一期基本情况总长21.8公里，20个车站，投资概算115.5亿元。平均造价4.8亿元/公里，机电设备造价1.37亿/公里。年运营耗电1亿千瓦小时以上，每公里年耗电约500万千瓦小时。除了折旧、人工，能耗是第三大成本，约占总成本的19%，占可变成本的38%左右。,-4-,一、概述,2、深圳地铁一期目标水平高起点、高标准、高水平地建成国际一流的地铁。高起点，做到人无我有，人有我新。高标准，就是要站在信息时代的前沿，建设一条信息化的地铁。高水平，就是用信息化装备建设一条安全的地铁、节能的地铁、效益的地铁、环保的地铁。经过六年多的艰辛历程，依靠自己的力量，建成了一条具有21世纪初信息化水平的地铁，实现了比传统地铁更安全、更节约、更高效、更环保的目标。,-5-,一、概述,3、深圳地铁一期节能的实践这里仅就信息化节能技术创新方面概要地进行介绍，自1998年深圳地铁率先提出在地铁机电设备领域，采用信息化技术节电的设想，自主创新了信息化变频空调通风节能技术和信息化全变频扶梯节能技术，使地铁节能越上了新台阶；开创了在地铁同领域用信息化技术节能的先河；为创新建设节约型地铁探索了新路。,-6-,二、节能的方向定位,1、主要耗能设备据不完全统计，2005年深圳市全年总耗电量3000亿千瓦小时左右，深圳地铁一期工程运营当年耗电1亿千瓦小时多一点，占当年全市总用电量的三千分之一。由于深圳气候的原因，以及深圳地铁车站面积大、装备数量多，耗电功率大的特点，平均每公里年耗电约500万千瓦小时，运营的电费占可变成本的38%左右。其中，40%左右是空调通风系统的消耗，12%左右是电扶梯的消耗，两块相加消耗大于50%，占据了耗电的大头。,-7-,二、节能的方向定位,2、主要耗能原因从目前地铁通风空调系统和电扶梯的配置来看，由于近、远期客流的巨大差异，设计往往取最不利的工况来计算，造成初期设备容量、功率冗余过大，运行费用过高，尤其是缺少行之有效的节能调节控制手段。因此，长期以来，地铁环控空调通风系统和电扶梯一直处于高能耗、高磨损、低效率的运行状态，在深圳等南方城市成为地铁运营耗能的主要设备。,-8-,二、节能的方向定位,3、节能技术路径深圳地铁自加地铁节能的压力，瞄准信息化技术，创新应用了信息化变频空调通风和全变频扶梯节能技术，空调通风系统和扶梯运行实时信息的快速自动闭环反馈，保证了耗时少的有效运行功率，减小了耗时多的无效运行功率，从而减少了能源的消耗，用信息化技术达到节能的目的。,-9-,三、创新节能信息化技术,1、信息化变频空调通风系统节能技术2、信息化全变频扶梯节能技术,-10-,三、创新节能信息化技术,1、信息化变频空调通风系统节能技术,（1）节能原理根据现代控制理论中闭环控制原理，根据车站的客流量、温度、湿度的信息，通过传感器自动检测地铁车站的温、湿度，然后将信号输入控制器，与设定值经过比较运算，将计算结果送入变频器，自动调节风机的运行频率，实现对地铁车站公共区内温度、湿度连续、实时的闭环控制，自动调整地铁车站空调通风系统中电动二通阀的开度和各种送风机、排风机的运行频率，在保证车站内所要求的温度、湿度、新风量和换气次数的情况下，实现最大程度的节能运转。,-11-,三、创新节能信息化技术,（2）节能控制空调通风设备利用地铁专用网络，集成于综合监控系统，构建了一个信息共享平台，在控制中心可以远程监控；车站控制界面，动态显示即时温度、湿度，设备工作状态，设备工作频率，对该车站设备进行监控；控制参数可远程下载或就地设置；全过程实时自动调节温度、湿度，其控制精度为：温度1摄氏度，湿度10%；并自动记录风机频率数据、站台、站厅温度数据。,-12-,三、创新节能信息化技术,（3）节能效果根据频率数据，在满足换气次数（5次/小时）、设计新风比（10%）的前提下，采用信息化变频技术与常规系统相比节能超过70%。,-13-,三、创新节能信息化技术,（4）价值分析像深圳一样气候条件、同口径地铁的空调通风系统，若采用信息化变频空调通风节能技术，每个车站平均每年可节约电量约60万千瓦小时；每个车站每年可以节约电费47万元（电费0.79元/千瓦小时）；同时，降低了设备运行噪音；延长了设备使用寿命。经初步估算，到2020年，我国地铁车站总数会超过2000个，按30%的估算，个车站采用该技术，每年可节电3.亿千瓦小时，每年可节约电费2.8亿元。相当于年节省标准煤约12万吨；,-14-,三、创新节能信息化技术,2、信息化全变频扶梯节能技术（1）节能原理信息化全变频扶梯节能技术是利用全变频控制技术能够进行无机调速的特性，为扶梯增加了用计算机、软件、网络、控制、通讯等深度集成的监控技术，通过变频调速实现对扶梯的效率调控，使扶梯运行在节能状态。在无人乘梯时，扶梯的电机的转速调低，致使输出功率减小，在有人乘梯时，迅速提高电机的转速，满足使用的需要，从而实现运行情况下的节能。,-15-,三、创新节能信息化技术,（2）节能控制采用信息化全变频节能技术，可以根据客流量信息、扶梯驱动的特点等调整每台扶梯的速度时刻表，分情况变速运行，速度时刻表可由控制中心、车站控制室下载到扶梯的控制器，利用变频器的无机调速功能实行扶梯的分情况变速运行。车站的所有扶梯利用地铁专用网络集成于综合监控系统，构建了一个信息共享平台，在控制中心可以远程监控。,-16-,三、创新节能信息化技术,（3）节能效果深圳地铁一期工程共有扶梯220台，总额定功约4000千瓦。全部采用了信息化全变频扶梯节能技术，于2004年12月28日正式投入使用，每天运行17小时以上，根据深圳地铁的运行情况，按年节能30%计算，一年节电万千瓦小时以上。,-17-,三、创新节能信息化技术,（4）价值分析据不完全统计，深圳扶梯的保有量约为5500台，并且每年新增约600台，全国目前扶梯的保有量约为100000台，每年新增约11000台，每台扶梯功率按10千瓦计算，数量以万台计算，总功率为100万千瓦，每天以小时运行计算，若目前全部保有量采用信息化全变频控制技术节能，每年节电亿千瓦小时以上；年节约电费亿元（电费按.元千瓦小时）以上；按城市人均年用电量5000千瓦小时计算，相当于20万人口城市的年总用电量；相当于年节省标准煤36万吨。,-18-,四、创新技术的效果与意义,1、效果深圳地铁创新了信息化变频空调通风节能技术和信息化全变频扶梯节能技术，在国内外地铁领域属首创；将国家倡导用信息化改造传统工业产品节能的概念，率先用在了地铁的节能实践；深圳地铁采用信息化节能技术后，总耗能比没有采用创新技术的地铁节电10%以上，年节电量超过万千瓦小时。起到了用户主导创新节能技术的示范作用；引领了用创新技术建设节能型地铁的方向。,-19-,四、创新技术的效果与意义,2、意义在能源紧张、电能消耗急剧增长的今天，人类对能源的需求越来越大，电能是用煤炭、原油等不可再生资源换来的，电已成为人们生活中不可缺少的消耗品，人们的生活方式越来越依赖于电能。我国人口多，人均资源少，面临能源短缺的压力越来越大，未来巨大的电力需求使得煤炭和石油（天然气）等资源越来越稀缺。与此同时，随着能源消耗的增加，空气中的有害气体和粉尘量也不断地增加，对人们的生存环境造成越来越严重的威胁。因此，节约能源消耗已成为人类社会可持续发展的紧迫课题。创新、推广采用信息化变频节能技术具有重要的现实意义和深远的历史意义。,-20-,五、建议,1、修订扶梯产品的国家