南京地铁运营电耗剖析及改良办法

1、南京地铁运营电耗剖析及改良办法摘要:随着地铁开通线路的增多，运营成本中电费所占的比例大幅度增加。结 合南京地铁运营分公司自身的发展需要及现有的运营管理模式，在确保安全运营与 服务质量不受影响的前提下，通过技术手段和精细化管理，降低不必要的能源消 耗，减少用能浪费，实现合理用能，科学节能。关键词:节能减排;能源管理;电耗分析;改进措施引言目前，南京地铁1号线每年的运营电耗费用为4 000多万元，约占运营成本的 20%，随着2号线和南延线的相继开通运营，电耗成本的比例将进一步加大。面对 巨大的成本压力，如何合理用能、节约消耗，已经成为目前亟需解决的问题。且随 着客流的不断增长，能耗也将不断增加，南

2、京市节能监察中心已经重点对南京地铁 运营分公司（以下简称“分公司”）进行用能监管和检查，要求其积极开展节能减排 降耗工作。现状分析2011年南京地铁运营用电的总电耗为2.29亿度，电费为1.4亿元左右，如果 将2011年的电耗进行折算，则为29 496 t标准煤，已经达到重点用能单位（年综 合能源消费总量10 000 t标准煤以上）的标准，巨大的电能消耗直接影响到生产成 本和分公司的经济效益与深化发展。南京地铁的电耗使用结构大致可分为牵引电耗、动力电耗和商业电耗，2006年 -2 0 1 1年电耗统计见图1 ，为了便于管理 、统计 、分析、研究电能使用及消耗 情况，分公司于2010年建立了“地

3、铁1号线能源管理系统”，根据该系统提供的 数据显示，动力电耗主要由照明插座用电、空调用电、动力用电和特殊用电（主要 包含银行自助机、商铺及商业设备电耗）4部分组成，通过对南京地铁1号线2011 年 1,12 月电耗比例饼图分析（图 2），发现通风空调系统的用能随季节变化较大， 同时在能源消耗中所占比例最大。此外，通过对照明插座用电部分的细化分析，发 现工作照明和区间照明电耗所占比例较大。因此，随着线路和客流地增加，牵引电 耗的节能空间有限，而动力电耗节能潜力较大。节能降耗措施技术改造及研究积极发挥各级技术人员在节能降耗方面的骨干作用，通过开展技术攻关、改造 和应用节能新技术等，使广大职工投身到

4、节能减排活动中去，取得了明显成效。建设能源监管系统南京地铁运营分公司于 2010年-2011 年投资共计1300 万元，率先开展能源监 管系统建设，构建了覆盖地铁各车站动力照明用电、用水，以及沿线主要变电所 所、地铁大厦和车场基地用电的自动监管平台，该系统既为能耗实时在线计量、能 源质量监测以及用能设备自动化节能监管提供了平台和技术手段，同时又以实时监 测能源数据为依据，进行能源利用诊断、能源质量监测、能源账单核对、节能控制 和能源调度，实现有效节能，并提高了地铁能源自动化管理水平。此外，在确保地 铁安全运行、保证服务质量的前提下，加强能源管理，实现节能效果验证及潜力分 析。该系统的建立开创了

5、国内地铁节能管理的先河。以南延线为例，通过能源监管系统发现某车站动力设备工作电压很高，但是功 率因数却很低（图 3）。根据我国供用电规则规定，工业用户和装有带负荷调整电压 装置的电力用户，功率因数应达到 0.9 以上。凡是功率因数达不到上述规定的用 户，电业部门要对其加收部分电费，即力率电费（罚款）。针对这种状况，分公司技 术人员在南延线主变电所加装 2 台电子对抗器，采取人工补偿方式调整功率因数， 仅此一项措施每年可减少供电公司考核电费 23万元。3.1.2采用LED照明应用积极引入节能新技术，采用新型LED光源替代传统的荧光灯照明，将1号线迈 皋桥站至新街口站公共区的荧光灯更换为节能环保的

6、LED照明。通过验证比对，年 节电率达到63,。以1号线新街口车站为例，采用L E D灯具后，工作照明总日用 电有大幅下降，节能效果良好(图4)。实现电客车正线列车自动运行(ATO)模式下的惰行功能通过优化1号线20辆列车的牵引和制动软件，实现电 客车在ATO模式下的惰行功能，降低牵引电耗，每列车每公里可降低电耗0.64 度，每年可节电150万度以上。车站通风空调小系统优化联合高校及厂商开展环控节能策略研究，根据研究成果优化车站通风空调的运 行模式。通过减少TVF风机运行次数;非空调季关闭迂回风道风阀等节能举措，每 年可节电约80万度。实施车站、隧道、出入口及基地照明应用改造对隧道照明实施了自

7、动化控制改造，并对现有的环境监控系统 (BAS)工作界面做了修改，增加了远程控制隧道工作照明，由原来的手动开关变为 界面设定时间段自动开关;对试车线、各车站出入口顶棚、站前广场和部分高架车 站的站台照明增设了定时器。控制照明启闭;对车辆基地及车场的路灯、检修库照 明安装了节电器。上述几项节电措施每年可节电50万度。调整列车运行图对以往运行图架构进行深入研究，采取新的运行图编制策略，改变由一端向另 一端过渡的发车策略，转而使用由两端同时发车的策略。新策略具有两端同时形成 高峰、降低电耗、减少行车干预等优点，有效地减少了空跑行驶里程。通过对新运 行图的验证比对，发现空驶里程比原运行图里程减少一半，

8、如高峰间隔继续缩小， 节能效果将更加明显。以2号线为例，以前的模式浪费运能4 h,按照现在平峰7 min 30 s、早高峰 4 min 50 s、晚高峰5 min 10 s计算，在早晚高峰期间运能不变的情况下，每天 可少开行大约16列次，按照经天路至油坊桥37 km计算，每天可节约里程 592km，牵引电耗按平均值每车每公里17 959kW.h计算，日均节约电费6 372度， 全年可节约用电194.98万度。 3.1.7 采用新型节能茶水炉组织人员对全线车站、基地茶水炉清查，关闭了10台使用率较低的茶水炉， 同时从容积、外观、节能效果及维护等方面综合考虑，采用新型逐腾式茶水炉逐步 取代老式沸腾

9、式茶水炉。通过验证比对，日均可节电405度，全年可节约用电 14.78万度。 3.2节能管理实践证明，通过有效管理可以实现节能降耗的最大化。近几年来，南京地铁公 司持续深入地推动节能管理，建立了一整套长效的管理机制，提倡全员参与、献计 献策、齐抓共管，挖掘节能潜力，努力打造经济节约型运营模式，向管理要效益， 双管齐下，收效明显。建立健全节能组织架构 节能工作是一项系统工程，需要各部门、中心的协调配合、共同推动。分公司 成立以总经理为组长、常务副总经理与分管副总经理为副组长的节能工作领导小 组，统一领导、部署、协调、监督、检查和推动公司的节能工作。领导小组下设节 能管理办公室，办公室设在技术部，

10、成员分为专业负责人、分管负责人以及节能管 理专职人员，其职责为:全面贯彻节能方面的法规、要求;审核节能管理制度;针对 现状提出节能改进建议。同时，建立分公司节能管理网络，成员为各部门、中心分 管节能工作的副职和兼职节能员，其职责为:具体贯彻执行分公司能源管理方面的 一切相关工作。此外，要求各中心建立相应的节能工作小组，其管理覆盖到每个班组，通过长 效管理提升员工节能意识、增强管理力度，实行“谁用能、谁负责、谁管理”的原 则。同时，聘请第三方的节能咨询服务单位，对分公司的用能情况进行全面指导， 落实节能方案。制定完善各项管理制度根据现有的 能源管理办法 ， 组织编写 用电管理办法、用能 检查、评

11、比与考核办法、用电定额与标准、转供电电费收取管理办法、 空调使用规范等一系列用能管理方面的规范制度。节能管理办公室负责管理用 能相关的一切事务，做到“4个明确6个有”:即明确用能设备使用部门的职责;明 确用能设备维修部门的职责;明确施工用电的审批管理流程;明确外协单位用电的审 批管理流程。凡是增加新的用能点必须有审批、有检查、有跟踪;凡是节约的用能 点必须有记录、有统计、有分析。 3.2.3 加强节能检查与考核机制分公司节能管理办公室采用自查、抽查和定期检查相结合的办法，开展用能管 理专项检查，同时，依据能源监管系统提供的数据，按月、季、年编写能源消耗报 表并做好能耗分析，及时向节能领导小组汇

12、报能源消耗情况，并提出整改建议。对 违规用能、私拉乱接等现象严格考核，对节能管理取得成效的个人和单位予以表扬 和奖励。每年开展节能先进单位与先进个人的评比与表彰，营造节能管理的良好氛 围。 3.2.4 发动宣传创新管理模式结合国家节能周宣传活动，通过印制粘贴节能标识、宣传画;举办节能征文比 赛;邀请专家授课等形式，树立全员“节约能源、人人有责”的节能意识，做好分 公司相关节能宣传工作。联合工会、团委开展节能减排“金点子”创意活动，经采 纳实施的建议有:?加强电客车用电管理，通过收车回库降弓休眠;进出库车内只开 应急照明等手段，每年牵引用电可节电200万度;?对全线电扶梯的使用时间进行详 细规定

13、，优化使用模式，使扶梯在节能模式下运行;?在不影响运营安全和服务质量 的前提下，对照明、电扶梯、空调等车站设备实行人工干预，实现由控制中心occ 统一在线监控、调度;?根据车站客流情况，关闭部分低频使用设备，每年可节电10万度;?以 1号线和南延线车站为试点，根据以往能耗数据，开展用能定额管 理，实现了车站工作人员由“要我节能”到“我要节能”的转变，至 2012 年上半 年止已节约电耗40 万度，效果明显。3.2.5 加强对车站商业设备管理 随着客流的持续增加，地铁车站及延线内的商业设备数量不断增加，通过前期 调查、摸底，后期统计和挂表计量，发现不少商家的电耗与实际计量值不符，存在 少收费现象

14、，还有一部分商业设备从未缴纳过电费。针对这种状况，分公司节能管 理办公室加强了对小资源商业设备的梳理工作，建立完善了用能设备台帐。同时，对新增商业设备加装 智能电表计量，测量出具体能耗数据。针对商业电费收取中存在的遗留问题，进一 步明确、完善相关部门职能职 责 ，优化审批流程，加强监管制度，克服重重困 难，颠覆了某些商业用能设备不交电费的说法，不但收缴了历史遗留电费，还顺利 打通了新增用能设备电费收缴的通道，形成了商业电费收缴的闭环管理，挽回了经 济损失。争取政府扶持资金 地铁行业作为重点用能单位，必然要受到省市相关能源管理单位的关注。同 时，作为大型公共服务单位，社会影响大，也具有一定的示范作用。因此，分公司 主动了解政府节能减排方面的政策，积极参与政府部门倡导的各种节能活动，申报 各类节能项目，努力争取享受政府的节能激励政策与资金扶持，正确管理和使用政 府的节能专项资金，引导政府对节能技术产品的鼓励支持。住建部及省住建厅领导 对南京地铁大胆突破、尝试，率先在国内地铁行业中应用能源监管系统，实行科学 节能、合理用能，并取得显著效果给予了充分肯定。目前，南京地铁 1 号线能源监 管系统项目已获得江苏省住建厅下拨的 105.5 万元节能扶持资金，并被评为江苏省 科技厅“科技支撑项目”和国家住建部“科技示范项目”。4 结