媒體關(guān)注丨西安地鐵細(xì)柳車輛段實(shí)現(xiàn)“零碳”運(yùn)營(yíng)

西安地鐵15號(hào)線正悄悄刷新著城市軌道交通的節(jié)能刻度：車輛段里的每一度照明、每一縷送風(fēng)，用的都是自發(fā)自產(chǎn)的綠電。近日，記者實(shí)地探訪西安地鐵首個(gè)軌道交通“零碳”車輛段——地鐵15號(hào)線細(xì)柳車輛段。這里無(wú)需依賴外購(gòu)市電維持運(yùn)轉(zhuǎn)，場(chǎng)站屋頂上連片的光伏板正在“追光”發(fā)電，深淺地?zé)峋诘叵卵h(huán)調(diào)溫，氫能站將氫能轉(zhuǎn)化為電和熱……一套氫賦能多能協(xié)同智慧能源系統(tǒng)，讓這座車輛段實(shí)現(xiàn)供電、供暖、供冷“自給自足”，跑出西安軌道交通低碳轉(zhuǎn)型的加速度。

丨細(xì)柳車輛段氫賦能零碳智慧能源中心示范項(xiàng)目丨

多能互補(bǔ) 車輛段實(shí)現(xiàn)能源自給自足

作為地鐵列車收班休整、檢修保養(yǎng)的“專屬之家”，車輛段一直是軌道交通系統(tǒng)的能耗大戶。隨著一系列節(jié)能降碳新技術(shù)落地應(yīng)用，這一固有印象正在被改寫。

9時(shí)許，記者走進(jìn)細(xì)柳車輛段看到，場(chǎng)區(qū)建筑布局、功能區(qū)劃與常規(guī)地鐵車輛段并無(wú)差別。直至步入氫賦能零碳智慧能源中心，調(diào)控大屏逐層鋪展出發(fā)電、制熱、儲(chǔ)能的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)與能量流轉(zhuǎn)路徑，藏在建筑頂面與地表之下的“零碳密碼”才終于揭開：運(yùn)用庫(kù)、聯(lián)合檢修庫(kù)屋頂共布設(shè)1萬(wàn)余片太陽(yáng)能光伏板；場(chǎng)區(qū)綠化帶下方錯(cuò)落分布淺層與中深層地源熱泵井；輔以氫能站、蓄水罐、儲(chǔ)能電池等配套設(shè)施，為車輛段構(gòu)建自給自足的綠色供能閉環(huán)。

丨氫能站丨

丨氫能站丨

這套多能互補(bǔ)系統(tǒng)并非簡(jiǎn)單設(shè)備堆砌，而是依托地域資源優(yōu)勢(shì)完成技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。據(jù)西安交通大學(xué)自動(dòng)化科學(xué)與工程學(xué)院教授吳江介紹，細(xì)柳車輛段立足關(guān)中平原得天獨(dú)厚的地?zé)豳Y源，創(chuàng)新打造“淺層+中深層”復(fù)合地源熱泵系統(tǒng)，搭配6.6兆瓦光伏發(fā)電系統(tǒng)、1.28兆瓦氫燃料電池與儲(chǔ)能電池，形成集光伏、氫能、地?zé)帷?chǔ)能于一體的多能協(xié)同供給體系。

“地下就像一個(gè)巨大的‘恒溫蓄水池’，冬暖夏涼?！眳墙f(shuō)，地源熱泵系統(tǒng)無(wú)需抽取地下水，僅通過介質(zhì)完成熱量交換，相當(dāng)于能量循環(huán)搬運(yùn)裝置：冬季將地層中的地?zé)崽崛≈翀?chǎng)區(qū)，夏季把室內(nèi)余熱回灌地下。依托淺層、中深層兩套地?zé)峋畢f(xié)同調(diào)配，再配合蓄水罐完成冷熱儲(chǔ)能，有效化解單一地?zé)嵯到y(tǒng)長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行后效能下滑的難題。

與此同時(shí)，氫能是整套系統(tǒng)里長(zhǎng)期儲(chǔ)能的核心載體。傳統(tǒng)氫能裝置大多僅利用發(fā)電產(chǎn)出的電能，反應(yīng)產(chǎn)生的熱量直接散失；而細(xì)柳車輛段的多能互補(bǔ)系統(tǒng)能夠完整回收氫氣氧化反應(yīng)生成的電能與熱能，實(shí)現(xiàn)能源充分利用。待到夜間光伏停止發(fā)電，儲(chǔ)存的氫氣便可釋放電力補(bǔ)足場(chǎng)站用電缺口，反應(yīng)過程釋放的余熱還能回收供給場(chǎng)區(qū)冬季采暖，最大限度減少能源損耗。

此外，普通光伏組件在高溫工況下，發(fā)電效率衰減顯著。細(xì)柳車輛段采用的PVT光伏板自帶集熱背板，發(fā)電同時(shí)收集板面余熱，板面降溫后發(fā)電效率提升15%至20%，回收熱能儲(chǔ)存于淺層地?zé)峋?，一舉兩得。

丨冷熱儲(chǔ)能模塊丨

產(chǎn)研協(xié)同 解鎖軌道交通零碳新路徑

這份為地鐵細(xì)柳車輛段量身定制的“零碳方案”，是西安交通大學(xué)管曉宏院士團(tuán)隊(duì)多年技術(shù)攻關(guān)的落地成果。

該團(tuán)隊(duì)突破分布式多能源系統(tǒng)極致優(yōu)化設(shè)計(jì)與運(yùn)行技術(shù)，構(gòu)建起融合熱電聯(lián)供以及氫、熱、冷存儲(chǔ)的創(chuàng)新系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)能量實(shí)時(shí)平衡與高效利用，大幅提高了系統(tǒng)能效并降低成本。研究成果破解了綠色能源利用中成本高、能效低、調(diào)控難等難題，為我國(guó)構(gòu)建綠色、安全、高效、經(jīng)濟(jì)的能源體系提供了新路徑。

丨細(xì)柳車輛段零碳智慧能源管控中心丨

與此同時(shí)，跨專業(yè)一體化集成，也是細(xì)柳車輛段區(qū)別于傳統(tǒng)節(jié)能改造的核心創(chuàng)新之一。記者在氫賦能零碳智慧能源中心看到，數(shù)字孿生系統(tǒng)全權(quán)掌管場(chǎng)站能源調(diào)配，打通五大能源系統(tǒng)互聯(lián)互通通道。其中地?zé)岢袚?dān)跨季節(jié)冷熱儲(chǔ)存、氫能負(fù)責(zé)晝夜長(zhǎng)效儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能完成毫秒級(jí)短時(shí)調(diào)峰；AI算法實(shí)時(shí)根據(jù)光照、氣溫、列車檢修負(fù)荷自動(dòng)切換供能優(yōu)先級(jí)，無(wú)需人工干預(yù)即可維持細(xì)柳車輛段的高效運(yùn)行。

丨細(xì)柳車輛段零碳智慧能源管控中心丨

“以往地鐵場(chǎng)站供電、暖通、儲(chǔ)能分屬不同單位設(shè)計(jì)，各系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，能源損耗嚴(yán)重?！眳墙f(shuō)，該項(xiàng)目從設(shè)備選型、管線排布到智能控制一體化優(yōu)化，打通電力、暖通、氫能數(shù)據(jù)壁壘，依托物聯(lián)網(wǎng)采集全場(chǎng)站上千組能耗數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)仿真模擬能源供需，持續(xù)優(yōu)化運(yùn)行策略，大幅降低場(chǎng)站長(zhǎng)期用能成本。

從設(shè)計(jì)到落地，細(xì)柳車輛段“零碳”項(xiàng)目分步投運(yùn)、有序見效：2025年冬季，地源熱泵機(jī)組率先投運(yùn)，保障場(chǎng)區(qū)冬季供暖；2026年1月，光伏、氫能、儲(chǔ)能系統(tǒng)全面并網(wǎng)；目前，整套系統(tǒng)調(diào)試全部完成，累計(jì)發(fā)電量達(dá)280萬(wàn)千瓦時(shí)?！凹?xì)柳車輛段日均耗電約8000千瓦時(shí)，依托氫賦能零碳智慧能源系統(tǒng)自產(chǎn)綠電，場(chǎng)站的照明及動(dòng)力用電完全自給，富余清潔電力還供給地鐵15號(hào)線正線使用?！蔽靼彩熊壍澜煌瘓F(tuán)建設(shè)分公司項(xiàng)目管理一中心副主任金靜說(shuō)。

細(xì)柳車輛段以光、氫、地?zé)岬榷嗄芑パa(bǔ)的創(chuàng)新實(shí)踐，把守護(hù)秦嶺生態(tài)、推進(jìn)交通低碳轉(zhuǎn)型落到實(shí)處，為北方城市軌道交通場(chǎng)站“零碳”改造提供可復(fù)制、可推廣的西安方案。未來(lái)，西安市軌道交通集團(tuán)將牢牢把握“雙碳”戰(zhàn)略要求，持續(xù)在綠色裝備升級(jí)、清潔能源應(yīng)用、節(jié)能技術(shù)研發(fā)、智慧精細(xì)運(yùn)營(yíng)上發(fā)力突破，助力西安走好生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展之路。

來(lái)源：西安日?qǐng)?bào)