在城市發(fā)展的脈絡(luò)中，軌道交通猶如奔涌不息的“動(dòng)脈"，承載著城市的效率與活力。然而，這條動(dòng)脈巨大的能源消耗，也使其成為城市碳排清單上的“關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)"。在“雙碳"目標(biāo)的時(shí)代命題下，軌道交通如何從“能耗大戶"轉(zhuǎn)型為“節(jié)能標(biāo)*"？答案，藏在“綠智融合"的浪潮之中。

一、軌道交通背景中國(guó)的戰(zhàn)略選擇

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)。

二、軌道交通的“綠色"之困

每一趟飛馳的列車，每一座燈火通明的車站，背后都是驚人的能源需求。傳統(tǒng)的粗放式能源管理方式，普遍面臨三大困境：

能耗黑洞： 用能數(shù)據(jù)不清晰，主要依賴總電費(fèi)賬單，缺乏分項(xiàng)、分區(qū)的精細(xì)化管理，節(jié)能改造無從下手。

運(yùn)營(yíng)低效： 設(shè)備運(yùn)行依賴人工經(jīng)驗(yàn)，缺乏智能調(diào)度與優(yōu)化，尤其在再生制動(dòng)能量回收方面，潛力未被充分挖掘。

碳排模糊： 碳排放量難以精準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)與追蹤，無法有效衡量減排成效，碳資產(chǎn)管理更是步履維艱。

三、客戶需求

軌道交通行業(yè)需要一套完整全面的一體化管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)能源體系協(xié)調(diào)有序運(yùn)行，同時(shí)要保證軌道交通全線用電的可靠、安全、節(jié)約、高效、運(yùn)維，要通過更智能化的手段降低對(duì)運(yùn)行維護(hù)人員的專業(yè)性要求，減輕運(yùn)維成本。

四、AcrelEMS的“綠智融合"之道

1.“綠"的深度：全鏈路能源透明化

Acrel EMS首先為軌道交通構(gòu)建了一個(gè)全覆蓋、全維度的“能源感知網(wǎng)絡(luò)"。從牽引供電到車站照明、電梯、通風(fēng)，每一個(gè)用能環(huán)節(jié)都被精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)。這就像是給軌道交通的能源系統(tǒng)做了一次全面的“CT掃描"，讓每一個(gè)“能耗黑洞"都無處遁形?；诖?，系統(tǒng)能夠自動(dòng)生成精準(zhǔn)的碳排報(bào)告，讓看不見的碳排放變得有據(jù)可查，為碳足跡追蹤和碳交易奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.“智"的高度：AI驅(qū)動(dòng)的能效*優(yōu)解

2.1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。

l  功能

五遙--遙測(cè)/遙信/遙控/遙調(diào)/遙視。遙控：分為選點(diǎn)式、選站式、選線式控制；

供電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)可視化界面;電力數(shù)據(jù)曲線記錄;電力集抄/數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（*大、*小、平均值）;主/備通道切換（雙機(jī)熱備）;SOE事件記錄/故障告警/故障錄波;變壓器/直流屏/無功補(bǔ)償柜監(jiān)測(cè);主站電力調(diào)度系統(tǒng)對(duì)接。

l 相關(guān)硬件

各車站、停車場(chǎng)、車輛段內(nèi)的主變電所、牽引降壓混合變電所和控制中心設(shè)置有相對(duì)獨(dú)立的變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)（PSCADA），對(duì)主變電站和變電所高中壓交流系統(tǒng)、1500V直流供電系統(tǒng)、0.4kV交流系統(tǒng)、接觸網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2.2電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)分析及治理

軌道交通系統(tǒng)對(duì)電能質(zhì)量的影響主要來自牽引負(fù)載的特殊性、頻繁的啟動(dòng)和制動(dòng)以及大量使用電力電子設(shè)備。諧波污染、電壓波動(dòng)、無功功率波動(dòng)等是*常見的電能質(zhì)量問題，這些問題不僅會(huì)對(duì)軌道交通系統(tǒng)自身產(chǎn)生影響，還可能波及周圍電網(wǎng)中的其他用戶。因此，監(jiān)測(cè)和控制電能質(zhì)量是確保軌道交通系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行的重要手段。

l  相關(guān)硬件

2.3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。

l功能

實(shí)時(shí)監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集，分類分項(xiàng)能源分析，可再生能源集成，故障預(yù)警與分析，碳排放監(jiān)測(cè)與管理，能效管理與優(yōu)化分析，重點(diǎn)設(shè)備能耗監(jiān)測(cè)與分析，自定義報(bào)告生成與數(shù)據(jù)可視化。

l 相關(guān)硬件

軌道交通能源管理系統(tǒng)的硬件方案設(shè)計(jì)需要涵蓋多個(gè)方面，包括數(shù)據(jù)采集、通信、監(jiān)控、控制以及能源優(yōu)化等環(huán)節(jié)。能源管理系統(tǒng)通常由多個(gè)硬件設(shè)備協(xié)同工作，以確保對(duì)能源的精確監(jiān)控、優(yōu)化調(diào)度和高效管理。

l相關(guān)功能界面

2.4電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

軌道交通中的電氣火災(zāi)防護(hù)具有重大意義，主要是因?yàn)檐壍澜煌ㄏ到y(tǒng)是高度復(fù)雜的公共交通網(wǎng)絡(luò)，其安全性直接關(guān)系到乘客的生命財(cái)產(chǎn)安全以及城市交通的正常運(yùn)行。電氣火災(zāi)是軌道交通中潛在的高風(fēng)險(xiǎn)因素之一，因此采取有效的預(yù)防和保護(hù)措施對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的安全性至關(guān)重要。

l 功能

電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)與報(bào)警，數(shù)據(jù)記錄與分析，通訊與報(bào)警聯(lián)動(dòng)，遠(yuǎn)傳監(jiān)控與管理，

應(yīng)急預(yù)案與響應(yīng)，系統(tǒng)自檢與維護(hù)，用戶界面可視化。

2.5消防電源監(jiān)控系統(tǒng)

軌道交通中的消防電源監(jiān)控系統(tǒng)是確保消防設(shè)備在緊急情況下能夠正常運(yùn)行的關(guān)鍵部分。其主要功能是對(duì)消防設(shè)備供電系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保消防電源在火災(zāi)等突發(fā)情況下能夠持續(xù)、穩(wěn)定地提供電力支持，從而保障消防設(shè)備如消防泵、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、應(yīng)急照明等的正常工作。

l功能

電源狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，電源、電流監(jiān)測(cè)，故障報(bào)警與定位，數(shù)據(jù)記錄與歷史查詢，

系統(tǒng)集成與消防聯(lián)動(dòng)，備用電源及主機(jī)電池管理，用戶界面數(shù)據(jù)可視化。

2.6消防應(yīng)急照明與疏散指示系統(tǒng)

l功能

站臺(tái)/站廳層A/B端設(shè)置集中電源，長(zhǎng)區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道設(shè)置集中電源，區(qū)間標(biāo)志燈具使用可調(diào)米標(biāo)燈具，區(qū)間照明燈具使用矩形配光燈具，主機(jī)主備雙網(wǎng)口，上傳ISCS綜合監(jiān)控系統(tǒng)。

2.7智能照明控制系統(tǒng)

l  系統(tǒng)架構(gòu)圖

l   相關(guān)硬件

2.8馬達(dá)保護(hù)控制系統(tǒng)

馬達(dá)保護(hù)在軌道交通系統(tǒng)中的作用非常關(guān)鍵，它能夠有效保障電機(jī)設(shè)備的安全運(yùn)行、延長(zhǎng)設(shè)備壽命、提高運(yùn)營(yíng)效率并減少事故風(fēng)險(xiǎn)。軌道交通系統(tǒng)中使用的大量馬達(dá)設(shè)備，包括牽引電機(jī)、通風(fēng)電機(jī)、空調(diào)電機(jī)、扶梯電機(jī)、泵電機(jī)等，工作條件復(fù)雜且負(fù)荷較大，因此馬達(dá)保護(hù)裝置起到至關(guān)重要的作用。

l  功能

保護(hù)設(shè)備安全，延長(zhǎng)使用壽命，提高系統(tǒng)可靠性，減少停運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)，提升能效，降低運(yùn)營(yíng)成本，保障安全性，降低事故風(fēng)險(xiǎn)，提高管理和維護(hù)效率，提升系統(tǒng)整體性能，保障乘客體驗(yàn)。

l   相關(guān)硬件

2.9充電樁運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)

有序充電運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)是基于物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的充電設(shè)施管理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)充電樁的監(jiān)控、調(diào)度 和管理、提高充電樁的利用率 和 充電效率，提升用戶充電體驗(yàn)和服務(wù)質(zhì)量。用戶可通過APP或小程序預(yù)約充電，避免排隊(duì)等待，同時(shí)為充電站提供精準(zhǔn)充電需求數(shù)據(jù)，便于后續(xù)的調(diào)度和管理。

2.10分布式光伏發(fā)電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

l 系統(tǒng)架構(gòu)圖

l 功能

逆變器直流側(cè)、交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及報(bào)警；逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析；并網(wǎng)柜電力監(jiān)測(cè)及發(fā)電量統(tǒng)計(jì)；電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)；發(fā)電收益統(tǒng)計(jì)；輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)；發(fā)電功率模擬及效率分析；碳減排統(tǒng)計(jì)。

3.“融合"的廣度：構(gòu)建綠色軌道交通新生態(tài)

“綠"與“智"的融合，*終目標(biāo)是構(gòu)建一個(gè)可持續(xù)的能源生態(tài)。Acrel EMS平臺(tái)整合了分布式光伏、儲(chǔ)能系統(tǒng)、充電樁等多元化元素，實(shí)現(xiàn)對(duì)“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)"的協(xié)同控制。車站屋頂?shù)墓夥逅l(fā)綠電，可被優(yōu)先消納；儲(chǔ)能系統(tǒng)在谷時(shí)段充電、峰時(shí)段放電，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)用能。這一切，都在EMS的“智慧大腦"指揮下有序進(jìn)行。

四、結(jié)語(yǔ)

“碳索未來"，是一條充滿探索與創(chuàng)新的道路。Acrel EMS不僅是一套系統(tǒng)，更是一位可靠的同行者。它用數(shù)據(jù)說話，用智能決策，用實(shí)效證明，助力軌道交通企業(yè)在保障運(yùn)營(yíng)安全與效率的前提下，實(shí)現(xiàn)能耗的降低、成本的下降與碳排的減少，*終贏得經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的雙豐收。