6月29日，蘇州地鐵6號(hào)線宣布正式運(yùn)營。
蘇州地鐵6號(hào)線是江蘇省、蘇州市重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，也是服務(wù)長三角一體化發(fā)展戰(zhàn)略的重大工程。線路全長36.12km，串聯(lián)了滬寧城際蘇州新區(qū)站、金閶新城、虎丘、平江新城、古城區(qū)、蘇州大學(xué)、蘇州CBD、金雞湖、園區(qū)體育中心、通蘇嘉城際蘇州東站等諸多重要功能中心和樞紐地區(qū)，通車運(yùn)營后將強(qiáng)化金雞湖東西兩岸之間的聯(lián)系，加強(qiáng)對(duì)古城區(qū)的服務(wù)，成為蘇州城市東西向穿越古城區(qū)及金雞湖的重要客流通道，同時(shí)也是城際客流的重要集散線路，對(duì)加快推動(dòng)市域一體化發(fā)展，助力打造“軌道上的蘇州”具有重要意義。
除了承載經(jīng)濟(jì)和文化的高效流通，蘇州地鐵6號(hào)線也是綠色城軌的典型案例。為了響應(yīng)國家“雙碳”目標(biāo)，蘇州地鐵與美的樓宇科技合作，引進(jìn)了超高效智能環(huán)控系統(tǒng)解決方案，以實(shí)現(xiàn)線路整體節(jié)能減碳的目標(biāo)，守護(hù)線路安全。
近年來，我國城市軌道交通發(fā)展迅速，在從無到有的基礎(chǔ)上，正經(jīng)歷從有到優(yōu)的轉(zhuǎn)變。城軌智慧化和綠色化成為新的發(fā)展方向。尤其是“雙碳”目標(biāo)提出后，如何實(shí)現(xiàn)城市軌道交通的綠色化轉(zhuǎn)型就成為了業(yè)內(nèi)討論的焦點(diǎn)。
2022年8月，中國城市軌道交通協(xié)會(huì)印發(fā)了《中國城市軌道交通綠色城軌發(fā)展行動(dòng)方案》（后簡稱《綠色城軌發(fā)展行動(dòng)方案》），提出了“綠色城軌”這一概念，目的在于指導(dǎo)城軌交通行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型工作，推動(dòng)城市軌道交通實(shí)現(xiàn)近零排放，支撐“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
我國城市軌道交通發(fā)展有何特點(diǎn)？為什么以及如何建設(shè)綠色城軌？美的樓宇科技賦能蘇州地鐵6號(hào)線的合作能給我們?cè)鯓拥膯l(fā)？本文將就這些問題展開討論。
城市軌道交通亟需升級(jí)
城市軌道交通是現(xiàn)代大城市交通的發(fā)展方向。因?yàn)槟軌蛴行Ь徑獬鞘薪煌▔毫?、減少環(huán)境污染，因此發(fā)展軌道交通是解決大城市病的必然途徑，也是建設(shè)綠色城市、智能城市的有效途徑。
經(jīng)過40余年的發(fā)展后，我國已成為全球軌道交通系統(tǒng)最發(fā)達(dá)的國家之一，城市軌道在城市經(jīng)濟(jì)中的地位也日顯重要。截至2023年底，中國已有55個(gè)城市開通運(yùn)營城市軌道交通線路306條，全國城市軌道交通總運(yùn)營里程已超過一萬公里。
各大城市軌道交通運(yùn)營公司在管理和運(yùn)營方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)營效率和服務(wù)質(zhì)量逐年提升。
然而，隨著城市化進(jìn)程加快和人口增長，乘客需求不斷增加，軌道交通系統(tǒng)面臨擴(kuò)容和提質(zhì)的雙重挑戰(zhàn)。如何在擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，保持環(huán)境友好和可持續(xù)發(fā)展也是未來的重要課題。由此，城軌的智慧化和綠色化轉(zhuǎn)型議題被提出。
按照《綠色城軌發(fā)展行動(dòng)方案》中的描述，綠色城軌是指：城軌交通全產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)和全生命周期各個(gè)階段，最大限度地降低能耗，減少二氧化碳排放；最大幅度地提升能效和資源利用率，提高運(yùn)輸效率效益；最大可能地采用清潔能源，推動(dòng)用能結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換；最大程度地促進(jìn)與城市協(xié)調(diào)發(fā)展，優(yōu)化綠色出行，環(huán)環(huán)相扣，綠色轉(zhuǎn)型，構(gòu)建低碳排、高效能、大運(yùn)量的新時(shí)代中國式綠色化城市軌道交通。
空調(diào)系統(tǒng)——綠色城軌建設(shè)的關(guān)鍵
節(jié)能降碳增效是綠色城軌的建設(shè)的重要一環(huán)。《綠色城軌發(fā)展行動(dòng)方案》中提到，要以雙碳和綠色城軌發(fā)展目標(biāo)為引領(lǐng)，將節(jié)能降碳作為城軌雙碳工作和應(yīng)對(duì)氣候變化工作的根本任務(wù)，在城軌交通全產(chǎn)業(yè)鏈和全生命周期中采用綠色節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和綠色關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)新運(yùn)營和管理模式，建設(shè)綠色節(jié)能標(biāo)桿示范項(xiàng)目，開展節(jié)能降碳增效行動(dòng)。
空調(diào)系統(tǒng)是軌道交通中的“耗能大戶”，運(yùn)行能耗占比高達(dá)35%以上。2020年聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署與國際能源署聯(lián)合發(fā)布《制冷系統(tǒng)排放和政策綜合報(bào)告》顯示，通過對(duì)40余座典型車站現(xiàn)場測試，多數(shù)冷水機(jī)組COP為3.0~5.0，制冷機(jī)房系統(tǒng)全年平均運(yùn)行能效比<3.5，空調(diào)系統(tǒng)全年能效比<2.5，軌交行業(yè)制冷系統(tǒng)綜合能效普遍偏低，這可能帶來未來40年4600億噸溫室氣體的排放。
由此可見，實(shí)現(xiàn)軌道交通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能減排，對(duì)于綠色城軌的建設(shè)至關(guān)重要。這一過程，離不開軌道運(yùn)營方和解決方案提供商的緊密協(xié)作。
這方面，蘇州地鐵6號(hào)線提供了一個(gè)良好示范。為了降低總體能耗、提升暖通系統(tǒng)的整體能效，蘇州地鐵6號(hào)線采用環(huán)控總承包的方式，美的樓宇科技為其打造全線31個(gè)站點(diǎn)超高效智能環(huán)控系統(tǒng)解決方案。
按照標(biāo)準(zhǔn)站年制冷量165萬kwh，蘇州地鐵6號(hào)線優(yōu)化前的空調(diào)系統(tǒng)TCOP（總能效比）僅為2.3，年耗電量72萬kwh；在采用美的超高效智能環(huán)控系統(tǒng)后，6號(hào)線空調(diào)系統(tǒng)TCOP預(yù)計(jì)將超過4.0;除蒸發(fā)冷機(jī)組外,全線機(jī)房能效比(COP)預(yù)計(jì)超過5.2,李公堤西站機(jī)房能效比預(yù)計(jì)達(dá)6.0以上;全系統(tǒng)年耗電量42萬kwh，每站節(jié)省電量預(yù)計(jì)30萬kwh。按照全線31個(gè)站，平均每年預(yù)計(jì)可省電930萬kwh，相當(dāng)于每年減少1萬噸二氧化碳排放，每年增加植樹將近10萬棵。
所謂超高效智能環(huán)控系統(tǒng)，是指美的樓宇科技基于iBUILDING美的樓宇數(shù)字化平臺(tái)的底層能力，集成美的高效機(jī)房+智慧末端+智能環(huán)控節(jié)能控制系統(tǒng)，為城軌交通提供美的自研磁懸浮變頻離心機(jī)組、高效變頻水泵及水路組件、變流量冷卻塔、智慧風(fēng)系統(tǒng)末端（組合式空調(diào)箱、風(fēng)機(jī)盤管）、智能環(huán)控節(jié)能控制系統(tǒng)等軟硬件設(shè)備，以及系統(tǒng)深化設(shè)計(jì)、BIM建模裝配式施工在內(nèi)的全生命周期系統(tǒng)解決方案。
其中，i能效是機(jī)房能效運(yùn)營管理應(yīng)用系統(tǒng)，支持設(shè)備監(jiān)測、能耗分析、數(shù)據(jù)分析等功能，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)線路級(jí)暖通系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測與管理，還支持私有化部署，極大簡化了運(yùn)維流程，讓復(fù)雜的能源管理變得輕松高效。
該方案實(shí)現(xiàn)了節(jié)能控制算法的精確驗(yàn)證，研發(fā)多智能體自適應(yīng)節(jié)能控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)冷水機(jī)組“臺(tái)數(shù)+轉(zhuǎn)速+導(dǎo)葉開度”負(fù)荷精準(zhǔn)適配控制、全局能量平衡控制及基于在線動(dòng)態(tài)尋優(yōu)的風(fēng)-水協(xié)調(diào)控制，解決了車站冷量供給與需求不匹配、控制過程滯后波動(dòng)問題，實(shí)現(xiàn)了最佳效率運(yùn)行。
其中，美的鯤禹磁懸浮變頻離心式冷水機(jī)組全系列一級(jí)能效以上，獲得國家節(jié)能認(rèn)證及美國AHRI認(rèn)證，應(yīng)用了航天氣動(dòng)技術(shù)、磁懸浮軸承控制技術(shù)、微通道冷媒散熱變頻器技術(shù)、高效永磁同步電機(jī)技術(shù)等多項(xiàng)核心技術(shù)，全天候?qū)崟r(shí)滿足蘇州地鐵6號(hào)線負(fù)荷需求的同時(shí)，大幅降低運(yùn)行能耗和運(yùn)維成本。
綠色城軌實(shí)現(xiàn)，需要智慧方案
在《綠色城軌發(fā)展行動(dòng)方案》指導(dǎo)下，各地方政府、地鐵運(yùn)營商和智慧方案提供商都開始積極行動(dòng)。在《綠色城軌發(fā)展行動(dòng)方案》印發(fā)當(dāng)年，青島、北京和深圳等城市就發(fā)布了各自的綠色城軌發(fā)展行動(dòng)方案。2023年，南京、重慶、上海、天津、成都、哈爾濱、石家莊、寧波、無錫、徐州、蘇州、常州、溫州等13座城市又相繼發(fā)布了各自的綠色城軌轉(zhuǎn)型發(fā)展行動(dòng)方案。
在此背景下，各方案提供商也從不同方面積極開展節(jié)能降碳方案的探索和開發(fā)。永磁牽引系統(tǒng)、氫能源列車、雙向變流牽引供電技術(shù)、太陽能光伏、直膨和蒸發(fā)冷技術(shù)、風(fēng)水聯(lián)動(dòng)和智能控制的高效機(jī)房等，都成為助力城軌綠色化的新實(shí)踐。
上文我們已經(jīng)提到過，作為耗能大戶的空調(diào)系統(tǒng)，是城軌綠色化的重要一環(huán)。近年來，在物聯(lián)網(wǎng)、AI、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)的加持下，智能環(huán)控系統(tǒng)呼之而出，高效、節(jié)能、舒適、智慧的環(huán)控系統(tǒng)正成為行業(yè)著力探索的主要方向。伴隨行業(yè)新的需求，高效機(jī)房、風(fēng)水聯(lián)動(dòng)、高效EC末端等高效智慧系統(tǒng)，以及蒸發(fā)冷、水冷直膨、物聯(lián)多聯(lián)機(jī)等高效集成解決方案等，應(yīng)運(yùn)而生。
作為城市軌道交通領(lǐng)域的深耕者，美的樓宇科技打造出了一套以“安心、低碳、智慧、高效”為核心理念，包含高可靠產(chǎn)品、高效控制、集成監(jiān)控、智慧場景和數(shù)字服務(wù)，致力于為軌道交通提供可靠、環(huán)保、智能和高效的綜合解決方案。截止目前，該方案服務(wù)于超20座城市助力80多條城軌線路的綠色化建設(shè)。
高可靠產(chǎn)品如冷水機(jī)組、變頻多聯(lián)機(jī)、VRF機(jī)組和暖通設(shè)備，確保系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。其中美的磁懸浮變頻離心式冷水機(jī)是高可靠產(chǎn)品的其中一個(gè)代表。作為美的全自主開發(fā)，擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)及核心技術(shù)，具備無油高效、穩(wěn)定可靠、寬域運(yùn)行、低噪環(huán)保、節(jié)省費(fèi)用等多項(xiàng)特點(diǎn)。鯤禹新一代磁懸浮離心機(jī)組對(duì)比常規(guī)螺桿機(jī)、離心機(jī)產(chǎn)品，綜合能效高一半，運(yùn)行費(fèi)用也節(jié)省50%左右，對(duì)比同等冷量其他磁懸浮產(chǎn)品，能效也高16%以上，讓軌道交通更加綠色節(jié)能。
同時(shí)，美的鯤禹磁懸浮提供的數(shù)智運(yùn)維服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組的精準(zhǔn)控制，達(dá)到每15分鐘更新最優(yōu)控制策略，降低40%系統(tǒng)運(yùn)行能耗。同時(shí)，針對(duì)美的磁懸浮離心式冷水機(jī)組，美的樓宇科技還是業(yè)內(nèi)首個(gè)提出“10+5”質(zhì)保政策企業(yè)，提出磁懸浮壓縮機(jī)“十年免費(fèi)保修”服務(wù)、“將磁懸浮離心機(jī)整機(jī)質(zhì)保從兩年延長至五年，讓用戶在長期使用過程中更安心。
此外，高效控制部分包括暖通空調(diào)控制器、暖通一體化控制器和樓宇一體化控制器，提升系統(tǒng)的控制效率。集成監(jiān)控方面，涵蓋樓宇管理控制系統(tǒng)BAS、云腦Xbrain、綜合安防管理平臺(tái)ISCS和集成運(yùn)維管理IOC，實(shí)現(xiàn)全面的集成監(jiān)控。
智慧場景則從軌道交通實(shí)際應(yīng)用場景出發(fā)，涵蓋智能站臺(tái)、智慧客控、智慧票務(wù)和智慧通行，提供便捷高效的用戶體驗(yàn)。數(shù)字服務(wù)部分，提供頂層設(shè)計(jì)、智能運(yùn)維、AI智能節(jié)能、基于大數(shù)據(jù)的安全運(yùn)營與維護(hù)以及全生命周期預(yù)測性維護(hù)，確保系統(tǒng)的長效運(yùn)行和安全保障。
寫在最后
蘇州地鐵6號(hào)線的正式運(yùn)營，既是蘇州市軌道交通發(fā)展的重要里程碑，也是我國智慧化、綠色化軌道交通的生動(dòng)體現(xiàn)。蘇州地鐵與美的樓宇科技在該線路上的成功合作實(shí)踐，為我國其他城市軌道交通的綠色轉(zhuǎn)型提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)和“雙碳”目標(biāo)的落實(shí)，城市軌道交通的綠色化和智慧化將成為未來發(fā)展的主旋律。在這一過程中，期待像美的樓宇科技這樣的智慧建筑綜合解決方案服務(wù)商，繼續(xù)發(fā)揮關(guān)鍵作用，推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，共同實(shí)現(xiàn)綠色、智慧的城市交通愿景。
