5月26日，在新京智庫(kù)春季峰會(huì)“雙碳之策”分論壇上，全國(guó)政協(xié)經(jīng)濟(jì)委員會(huì)副主任劉世錦在主旨演講中表示，在我國(guó)，實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)已成為全社會(huì)共同的行動(dòng)，并帶動(dòng)著中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全方位的綠色轉(zhuǎn)型。

近年來(lái)，青島地鐵就一直通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、利用綠色能源等多種途徑，積極踐行著“雙碳”戰(zhàn)略。今年以來(lái)，青島軌道交通行業(yè)全國(guó)首臺(tái)完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)飛輪儲(chǔ)能裝置，在青島地鐵3號(hào)線投入使用；我國(guó)北方裝機(jī)容量最大的地鐵光伏發(fā)電項(xiàng)目，同時(shí)也是青島地鐵建成啟用的首個(gè)示范性光伏項(xiàng)目，在青島地鐵13號(hào)線并網(wǎng)發(fā)電……在向著“打造世界一流綠色地鐵”目標(biāo)前行的征途上，青島又邁了一大步。

飛輪儲(chǔ)能打破國(guó)外技術(shù)壟斷 每年可節(jié)電5000萬(wàn)度

作為一種綠色低碳環(huán)保的交通工具，地鐵本就肩負(fù)著“減碳”重任。城市軌道交通車站間距短，列車頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)，在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中可以說(shuō)是“用電大戶”。

事實(shí)上，列車在制動(dòng)過(guò)程中，即人們常說(shuō)的“剎車”，會(huì)產(chǎn)生數(shù)量可觀的能量，具有回收利用價(jià)值。目前，現(xiàn)有的節(jié)能技術(shù)、產(chǎn)品，很難支撐軌道交通行業(yè)節(jié)能降碳的需要，低碳技術(shù)攻關(guān)是繞不過(guò)的關(guān)卡。據(jù)統(tǒng)計(jì)，軌道交通列車制動(dòng)產(chǎn)生的能量可達(dá)到牽引系統(tǒng)耗能的20%—40%左右，若被充分利用，將顯著降低軌道交通運(yùn)營(yíng)能耗。

青島地鐵3號(hào)線的飛輪儲(chǔ)能，是我國(guó)軌道交通行業(yè)首臺(tái)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的兆瓦級(jí)飛輪儲(chǔ)能裝置。據(jù)介紹，飛輪儲(chǔ)能屬于物理儲(chǔ)能，采用磁懸浮技術(shù)，飛輪轉(zhuǎn)子在真空室內(nèi)，無(wú)風(fēng)阻環(huán)境下運(yùn)行。若將飛輪儲(chǔ)能裝置安裝于軌道交通牽引變電所內(nèi)，當(dāng)列車進(jìn)站制動(dòng)時(shí)，飛輪吸收能量，將電能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，轉(zhuǎn)速高達(dá)每分鐘20000轉(zhuǎn)；當(dāng)列車出站加速時(shí)，飛輪釋放能量，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，釋放能量供列車使用，具有極佳的節(jié)能和穩(wěn)壓效果。

飛輪儲(chǔ)能作為一種高功率密度、高可靠性、長(zhǎng)壽命、環(huán)境友好的儲(chǔ)能技術(shù)，相較中壓逆變和電容儲(chǔ)能技術(shù)具有顯著優(yōu)勢(shì)?？墒?，飛輪儲(chǔ)能技術(shù)較為復(fù)雜，長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷，國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域進(jìn)行了大量嘗試，但整體處于技術(shù)開(kāi)發(fā)與驗(yàn)證階段，尚未得到推廣應(yīng)用。

2021年，國(guó)家發(fā)改委出臺(tái)《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，指出“加快飛輪儲(chǔ)能、鈉離子電池等技術(shù)開(kāi)展規(guī)?；囼?yàn)示范”。近年來(lái)，青島地鐵結(jié)合行業(yè)需要，與湖北東湖實(shí)驗(yàn)室達(dá)成戰(zhàn)略合作，充分發(fā)揮“產(chǎn)學(xué)研用”各方優(yōu)勢(shì)，在以飛輪儲(chǔ)能為代表的軌道交通節(jié)能降碳技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)，打破國(guó)外技術(shù)壟斷。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，兩臺(tái)飛輪儲(chǔ)能裝置投用后，預(yù)計(jì)年節(jié)電約50萬(wàn)度，30年壽命周期可節(jié)電1500萬(wàn)度，節(jié)省電費(fèi)約1065萬(wàn)元。同時(shí)，其擁有的網(wǎng)壓波動(dòng)抑制功能，可顯著提高軌道交通牽引供電系統(tǒng)穩(wěn)定性，改善供電系統(tǒng)電能質(zhì)量。

下一步，青島地鐵將積極聯(lián)合湖北東湖實(shí)驗(yàn)室等科研機(jī)構(gòu)，全面推動(dòng)飛輪儲(chǔ)能裝置的推廣應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)牽引能耗節(jié)約15%，線網(wǎng)每年可節(jié)電5000萬(wàn)度，年減少二氧化碳排放約5萬(wàn)噸。同時(shí)，還將全面推廣“飛輪+逆變”復(fù)合儲(chǔ)能、永磁牽引等方案，可降低線路牽引能耗30%以上，有力推動(dòng)青島地鐵乃至整個(gè)軌道交通行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展，助力國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

加快推動(dòng)光伏發(fā)電 每年減排二氧化碳約3290噸

光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)，而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)，是國(guó)家近年來(lái)鼓勵(lì)發(fā)展的新能源產(chǎn)業(yè)。根據(jù)我國(guó)光資源分布，青島屬于光資源較豐富地區(qū)，具有利用太陽(yáng)能的良好條件。

青島地鐵13號(hào)線充分利用場(chǎng)段面積大、高架站居多的優(yōu)勢(shì)，成為青島地鐵首條應(yīng)用分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的線路。

據(jù)介紹，該項(xiàng)目選取適合光伏發(fā)電的古鎮(zhèn)口車輛基地、董家口停車場(chǎng)、董家口火車站、鳳凰山路站四處場(chǎng)站進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)，總裝機(jī)容量3兆瓦。其中，車輛段光伏項(xiàng)目充分考慮項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性，所發(fā)電量將首先被用到場(chǎng)段的生產(chǎn)、生活用電。董家口火車站和鳳凰山路站將車站屋頂傳統(tǒng)玻璃構(gòu)件替換為新型光伏組件，是全國(guó)第一批“建筑光伏一體化”應(yīng)用車站，具有整體性好、美觀性強(qiáng)、開(kāi)發(fā)成本低的顯著特點(diǎn)。

經(jīng)估算，青島地鐵光伏發(fā)電項(xiàng)目的落地，每年可為青島地鐵13號(hào)線提供約330萬(wàn)度的清潔電力供應(yīng)，年均節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約1082噸，減排二氧化碳約3290噸，年節(jié)約電費(fèi)234萬(wàn)元，具有顯著的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。在地鐵行業(yè)內(nèi)，該項(xiàng)目裝機(jī)容量排名全國(guó)第三、北方第一。

踐行國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略 打造世界一流綠色地鐵

4月11日，青島地鐵召開(kāi)新聞通氣會(huì)，通報(bào)青島地鐵積極踐行“雙碳”目標(biāo)、打造世界一流綠色地鐵取得新成果。會(huì)上，青島地鐵集團(tuán)黨委副書(shū)記、總經(jīng)理張君表示，青島地鐵綠色發(fā)展秉持“1433”發(fā)展規(guī)劃，即錨定“建成世界一流綠色地鐵，實(shí)現(xiàn)節(jié)電30%，降碳40%”的雙碳目標(biāo)，統(tǒng)籌“安全與節(jié)能、效率與節(jié)能、服務(wù)與節(jié)能、投資與節(jié)能”四大關(guān)系，并堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、智慧賦能，以清潔能源為方向，以節(jié)能降耗為重點(diǎn)，按照“新線全面建設(shè)應(yīng)用、既有線改造升級(jí)和產(chǎn)業(yè)化”三大路徑，逐步推進(jìn)城軌綠色發(fā)展。

目前，青島地鐵已構(gòu)建出供能、配能、儲(chǔ)能、用能、管能“五維一體”的能源管控架構(gòu)。供能方面，地鐵用電除來(lái)自城市電網(wǎng)外，還自建光伏、氫能、風(fēng)力電站等，提升綠電占比。配能方面，采用非晶合金、雙向變流器等節(jié)能型設(shè)備，減少輸配損耗。儲(chǔ)能方面，配置飛輪儲(chǔ)能、電容儲(chǔ)能等技術(shù)，提高能源利用效率。用能方面，采用永磁牽引列車、運(yùn)行圖優(yōu)化、磁懸浮冷水機(jī)組、風(fēng)水聯(lián)動(dòng)等技術(shù)、設(shè)備，降低設(shè)備耗能。管能方面，建設(shè)智慧能源管理平臺(tái)，以信息化、智慧化手段，實(shí)現(xiàn)用能全面管控。

同時(shí)，青島地鐵綠色發(fā)展將主要沿著“三大路徑”逐步推進(jìn)：其一，逐步實(shí)現(xiàn)新建線路全面建設(shè)應(yīng)用。規(guī)劃階段，三期規(guī)劃所有線路將全面融入綠色低碳理念，實(shí)現(xiàn)70%綠色線路，70%綠色車站，70%綠色場(chǎng)段目標(biāo)。設(shè)計(jì)階段，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、功能要求、設(shè)備選型、工藝工法等方面落實(shí)規(guī)劃要求及三大行動(dòng)策略，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)頭籌，源頭降碳。建設(shè)階段，全面推廣應(yīng)用新工藝、新設(shè)備、新材料，實(shí)現(xiàn)綠色高效建造。

其二，以合同能源管理或結(jié)合中大修改造，率先打造一條綠色節(jié)能示范線，同步啟動(dòng)既有線升級(jí)改造，全面呈現(xiàn)光伏、復(fù)合儲(chǔ)能、永磁牽引、能源管理系統(tǒng)、智慧照明等節(jié)能技術(shù)。

其三，全面實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。目前，青島地鐵正聯(lián)合東湖實(shí)驗(yàn)室、太陽(yáng)氫能等科研院所和優(yōu)質(zhì)企業(yè)，充分發(fā)揮產(chǎn)學(xué)研用優(yōu)勢(shì)，籌建綠色節(jié)能公司，研發(fā)、推廣復(fù)合儲(chǔ)能、永磁牽引系統(tǒng)、新型能量智能管理系統(tǒng)、氫能裝備等先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)品，為軌道交通行業(yè)提供綠色發(fā)展系統(tǒng)解決方案。

張君表示，近年來(lái)，青島地鐵積極踐行國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略，錨定“建成世界一流綠色地鐵，實(shí)現(xiàn)節(jié)電30%，降碳40%”的雙碳目標(biāo)，制定綠色發(fā)展行動(dòng)方案，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、智慧賦能，取得多項(xiàng)節(jié)能降碳實(shí)效。作為城軌交通單位，青島地鐵將一如既往地踐行社會(huì)責(zé)任，引導(dǎo)市民綠色出行。作為大型國(guó)企，將多維展現(xiàn)企業(yè)擔(dān)當(dāng)，推動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈升級(jí)，助推城軌行業(yè)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展。未來(lái)，青島地鐵將持續(xù)推進(jìn)綠色發(fā)展行動(dòng)方案，為綠色城軌行業(yè)建設(shè)貢獻(xiàn)力量。