AcrelEMS城市軌道交通智慧能源配電解決方案-打造全面用電管理，安全低碳運(yùn)營(yíng)

1.引言

在雙碳背景下，軌道交通行業(yè)的發(fā)展面臨著新的要求和挑戰(zhàn)。雙碳目標(biāo)即“碳達(dá)峰”和“碳中和”，是國(guó)家為應(yīng)對(duì)氣候變化、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展所制定的重要戰(zhàn)略決策。軌道交通作為能源消耗和碳排放的重要領(lǐng)域，其綠色轉(zhuǎn)型和低碳發(fā)展成為實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

以“綠智融合”為核心，規(guī)劃綠色城軌發(fā)展路徑，把“以節(jié)能降碳為*終目標(biāo)，以創(chuàng)新革新為引*，以綠色轉(zhuǎn)型為重要手段，以清潔能源為方向，開展六大綠色城軌行動(dòng)，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和。在數(shù)字化發(fā)展的大背景下明確自身定位，通過數(shù)字賦智、科技賦能等手段，實(shí)現(xiàn)軌道交通從低維度運(yùn)行到高維度運(yùn)營(yíng)的轉(zhuǎn)變升級(jí)。

2.軌道交通總體情況

截至 2024年，內(nèi)地共有 59 個(gè)城市開通城市軌道交通運(yùn)營(yíng)線路 338 條，運(yùn)營(yíng)線路總長(zhǎng)度 11224.54 公里。2024年城市軌道交通在建線路的規(guī)模，共有 23 個(gè)城市在建城軌交通線路長(zhǎng)度超過 100 公里。其中，青島、廣州兩市建設(shè)規(guī)模均超過 300 公里；成都、北京、杭州、寧波、蘇州、南京、濟(jì)南、上海、重慶、鄭州 10 個(gè)城市建設(shè)規(guī)模均在 200 公里以上；建設(shè)規(guī)模在 150-200 公里之間的有天津、武漢、沈陽、合肥 4 市，建設(shè)規(guī)模超過 100 公里的還有廈門、石家莊、深圳、西安、長(zhǎng)春、無錫、福州 7 個(gè)城市。

從在建線路的車站規(guī)模來看，全國(guó)在建線路車站總數(shù)共計(jì) 3313 座，其中換乘站 1112 座。2024 年城軌交通在建城市45個(gè)，城軌交通在建線路總長(zhǎng)5671.65公里，年度完成建設(shè)投資總額連續(xù)3年回落。2024年共有5個(gè)城市的新一輪城軌交通建設(shè)規(guī)劃方案獲批，獲批項(xiàng)目中涉及新增線路長(zhǎng)度約550公里，新增計(jì)劃投資額約4500億元。城軌交通建設(shè)目前進(jìn)入平穩(wěn)發(fā)展期，預(yù)計(jì)未來兩年新投運(yùn)線路與2024年基本持平。

3.軌道交通現(xiàn)狀

城市軌道交通的制式多樣，其中地鐵占比*大，達(dá)到76.10%。其他制式包括市域快軌、自導(dǎo)向軌道系統(tǒng)、有軌電車、輕軌等。國(guó)家政策的大力支持和新技術(shù)的應(yīng)用，如信息化、大數(shù)據(jù)分析和人工智能等智能化技術(shù)的應(yīng)用，推動(dòng)了行業(yè)的進(jìn)步。

4.發(fā)展趨勢(shì)

軌道交通領(lǐng)域正在經(jīng)歷一場(chǎng)由新能源技術(shù)驅(qū)動(dòng)的革命，這不僅是為了應(yīng)對(duì)全球氣候變化和碳排放壓力，也是為了實(shí)現(xiàn)更加綠色、高效和可持續(xù)的交通系統(tǒng)。以下是當(dāng)前軌道交通新能源趨勢(shì)分析：

智能化，提高管理效率、運(yùn)營(yíng)安全和服務(wù)水平，降低運(yùn)營(yíng)成本；

綠色化，注重資源節(jié)約和環(huán)境友好，提高能源利用效率；

網(wǎng)絡(luò)化，通過優(yōu)化算法和通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)線路間的聯(lián)動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)調(diào)度；

因此，未來軌道交通電網(wǎng)將由“網(wǎng)-源-儲(chǔ)-車”相協(xié)同的多源供電系統(tǒng)體系架構(gòu)，旨在實(shí)現(xiàn)高效能與高彈性軌道交通能源自洽技術(shù)。通過可再生能源發(fā)電和儲(chǔ)能接入軌道交通的電力變換與互聯(lián)裝備，促進(jìn)我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)掌握綠色、彈性、自洽和可持續(xù)發(fā)展的交通能源融合發(fā)展，軌道交通的微電網(wǎng)是必然需求。

5.客戶需求

6.解決方案

6.1系統(tǒng)架構(gòu)

6.2變電所綜合自動(dòng)化子系統(tǒng)

通過在供配電的車站變電站、環(huán)控、關(guān)鍵設(shè)備上安裝監(jiān)測(cè)、計(jì)量、控制、保護(hù)等各類智能傳感器，搭建涵蓋35kV到0.4kV的完整電力測(cè)量、計(jì)量、控制體系，結(jié)合視頻監(jiān)視手段，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電所的電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。記錄設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、維護(hù)記錄、故障歷史等信息，根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和使用年限，智能推薦維護(hù)或更換計(jì)劃，幫助管理人員科學(xué)安排設(shè)備維護(hù)工作，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。

6.3能源管理能效優(yōu)化與節(jié)能EMS

在車站配電柜、空調(diào)等設(shè)備上安裝監(jiān)測(cè)、計(jì)量、等各類智能傳感器，實(shí)現(xiàn)軌道交通能源監(jiān)控、控制和優(yōu)化平臺(tái)，旨在提升能源效率、降低運(yùn)營(yíng)成本、確保能源系統(tǒng)的可靠性，并實(shí)現(xiàn)綠色運(yùn)營(yíng)目標(biāo)，對(duì)軌道交通運(yùn)營(yíng)中的復(fù)雜能源系統(tǒng)進(jìn)行全面管理和優(yōu)化。軌道交通能源管理系統(tǒng)是一套全面的、智能化的能源管理解決方案，適應(yīng)現(xiàn)代軌道交通對(duì)高效、安全、可持續(xù)能源管理的需求。

6.4系統(tǒng)功能

6.5硬件選型

7.結(jié)語

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，AcrelEMS平臺(tái)將繼續(xù)優(yōu)化，為城市軌道交通提供更智能、更高效的能源管理解決方案，推動(dòng)軌道交通行業(yè)向綠色、低碳、智能化方向發(fā)展。