上海軌道交通車輛基地照明系統(tǒng)節(jié)能改造實施方式探索

朱大緩

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上海軌道交通車輛基地照明系統(tǒng)節(jié)能改造實施方式探索

朱大緩

(上海申通地鐵集團有限公司技術(shù)中心,201103,上海∥工程師)

為探索軌道交通車輛基地車庫及路燈照明節(jié)能改造最優(yōu)化方式,選取上海陳太路車輛基地和富錦路車輛基地的車庫及路燈照明系統(tǒng)進行節(jié)能模式試點對比改造。兩座基地的改造分別采用合同能源管理和直接采購模式,從實施效果來看，兩者均能滿足節(jié)能要求，直接采購模式的投資回收期和節(jié)能效益更優(yōu)。

城市軌道交通；車輛基地；照明系統(tǒng)；節(jié)能

Author′s address Technology Center of Shanghai Shentong Metro Co.,Ltd., 201103,Shanghai,China

城市軌道交通車輛基地主要包括停車列檢庫、聯(lián)合檢修庫以及綜合辦公樓等建筑,這些建筑配備的檢修設(shè)備和設(shè)施(包括檢修庫和各種檢修線路、各種輔助生產(chǎn)車間和設(shè)備以及為車輛檢修服務(wù)的各種設(shè)施)承擔著列車停放、檢修、司乘人員以及維修人員的日常食宿等功能,每天消耗大量能源。目前軌道交通車輛基地的能源結(jié)構(gòu)來,仍以電能以及燃氣為主。

根據(jù)上海軌道交通目前實際運營情況,車輛基地照明系統(tǒng)的能耗約占車輛基地輔助設(shè)備負荷的30%左右。照明系統(tǒng)是不分季節(jié)和時段的持續(xù)耗電系統(tǒng),是耗電大又不易引起注意的系統(tǒng)。因此，為達到節(jié)能目的需要在滿足規(guī)范設(shè)計要求、不降低運營標準的前提下,一方面對新建車輛基地照明系統(tǒng)進行節(jié)能設(shè)計,另一方面利用照明節(jié)能新技術(shù)對已運營多年的車輛基地照明系統(tǒng)進行節(jié)能改造。

1 現(xiàn)狀

上海軌道交通運營車輛基地的照明燈主要為高壓鈉燈頂棚燈、地溝燈(三防)、檢修平臺燈(三防)、高壓鈉燈路燈,大多為非高效節(jié)能產(chǎn)品主要存在照度偏低或不均勻、有眩光、能耗高、運營成本高、光源壽命短等缺點,亟需進行照明系統(tǒng)節(jié)能改造。

目前照明節(jié)能改造主要有合同能源管理和直接采購兩種實施方式。為探索車輛基地車庫及路燈照明節(jié)能改造最優(yōu)化方式,選取陳太路車輛基地和富錦路車輛基地的車庫及路燈照明系統(tǒng)進行節(jié)能模式試點改造。陳太路基地采用合同能源管理模式實施,富錦路基地采用直接采購模式實施。兩座基地均采用節(jié)能、環(huán)保、壽命長、光效高的LED光源進行改造。

2 實施方案

兩座基地的光源改造均采用節(jié)能、環(huán)保、壽命長、光效高的LED光源。將車輛基地內(nèi)停車庫、檢修庫頂燈、檢修地溝燈、檢修平臺日光燈及基地路燈一對一更換為LED光源,配以高效免維護燈具和低自耗電源,并對不牢固的燈具進行加固。在保證規(guī)定照度的前提下,進一步降低基地照明能耗。

改造后的照度和燈具技術(shù)參數(shù)按照《城市軌道交通照明》(GB/T 16275—2008)和《上海城市軌道交通照明建設(shè)指導意見》(上海申通地鐵集團公司內(nèi)部標準化技術(shù)文件)中有關(guān)規(guī)定執(zhí)行,特別對LED等主要技術(shù)指標進行了嚴格要求:

(1)LED照明燈具的驅(qū)動電源與LED光源分開設(shè)置并具有短路保護、浪涌電流保護、過電壓保護、過熱保護功能,功率因數(shù)≥0.95,總諧波≤10%。

(2)整燈光效≥100 lm/W,顯色指數(shù)≥80,色溫(5 000±250)K。

(3)燈管使用時間≥50 000 h時,光衰小于初始值的20%,LED點光源損壞數(shù)量與總體點光源數(shù)量之比≥10%時,即認定為整燈壽命終止。

(4)投標方需提供已通過國家電光源質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(上海)出具的產(chǎn)品檢測報告。

2.1 陳太路基地照明節(jié)能改造

陳太路基地采用合同能源管理(EMC)進行LED照明節(jié)能改造。EMC是20世紀70年代在美國發(fā)展起來的，目前在歐美國家被廣泛采用,是基于市場的、以贏利為目的的節(jié)能新機制。EMC是EMC公司通過與企業(yè)簽訂能源管理合同,為企業(yè)提供綜合性的節(jié)能服務(wù),幫助企業(yè)節(jié)能降耗,并與企業(yè)分享節(jié)能效益,以此取得節(jié)能服務(wù)報酬和合理利潤的一種商業(yè)運作模式。其特點是:企業(yè)零投資、零風險，由EMC公司負責運作節(jié)能項目,并保證節(jié)能率,產(chǎn)生的節(jié)能效益由EMC公司與企業(yè)一同分享,此為EMC公司的投資回報。

上海軌道交通于2009年引入EMC模式,陸續(xù)在上海軌道交通1、4、5、9號線的車站照明系統(tǒng)改造中進行應用,均取得了不錯的節(jié)能效果。對首次采用一種節(jié)能新技術(shù)進行節(jié)能改造的單位，如采用這種方式,則可利用節(jié)能服務(wù)公司的資金和技術(shù)優(yōu)勢,降低改造單位的資金壓力和節(jié)能改造的技術(shù)風險,有利于減小節(jié)能改造資金壓力,降低運營管理成本。節(jié)能服務(wù)公司分享效益比例較大,改造單位收益較小。上海軌道交通7號線陳太路車輛基地的節(jié)能效益分享比例在5年內(nèi)保持一致,其改造前后各類燈具選用情況見表1。

2.2 富錦路基地照明節(jié)能改造

上海軌道交通1號線富錦路車輛基地采用直接采購模式進行LED照明節(jié)能改造。直接采購模式是改造單位支付一定首付,并在一定期限內(nèi),以分期付款的形式支付剩余款項。采用直接采購模式時,節(jié)能效益由改造單位全部享用,并可根據(jù)政策申請節(jié)能補貼。采用此模式時，改造單位前期資金投入較大,并自己承擔項目風險(主要需嚴格控采購的LED產(chǎn)品質(zhì)量,確保實際運行時無損壞)。

表1 陳太路車輛基地照明系統(tǒng)改造前后燈具選用情況

項目竣工驗收,確定燈具滿足各項技術(shù)和合同規(guī)定的要求后,支付合同結(jié)算金額總價的75%;在年度考核合格后,余款在5年質(zhì)保期內(nèi),每年支付所余合同結(jié)算金額總價25%款項的1/5。富錦路車輛基地照明系統(tǒng)改造前后各類燈具選用情況見表2。

表2 富錦路車輛基地照明系統(tǒng)改造前后燈具選用情況

3 項目節(jié)能改造效果及經(jīng)濟分析

兩座車輛基地均于2014年年底開始實施改造,2015年經(jīng)過大半年的運行和測試后確認均符合軌道交通照明對照度和燈具性能的要求,節(jié)能率也達到了合同要求。兩座車輛基地改造前后節(jié)能量及效益對比如表3所示。

表3 兩座車輛基地節(jié)能效益分析表

由表3可知，采用直接采購的模式進行車輛基地照明系統(tǒng)節(jié)能改造，在投資回收期和節(jié)能效益上比EMC模式有優(yōu)勢。

4 結(jié)語

通過選取陳太路和富錦路車輛基地的車庫及路燈照明系統(tǒng)進行節(jié)能模式試點對比改造,采用直接采購方式比采用EMC模式在節(jié)能效益、投資回收期等方面更具有優(yōu)勢;同時,目前市場上LED燈具質(zhì)量成熟可靠、價格透明,可直接安裝使用。而應用于軌道交通照明系統(tǒng)節(jié)能項目上的燈具質(zhì)量及技術(shù)標準要求必須通過第三方權(quán)威機構(gòu)質(zhì)量檢驗,且在招標文件中要求供應商提供5年免費質(zhì)保,因此采用直接采購招標的燈具產(chǎn)品具有高品質(zhì)的保證。因此,對于采用成熟的節(jié)能技術(shù)的節(jié)能改造項目,同時在已明確節(jié)能改造技術(shù)方案和設(shè)備的技術(shù)性能要求的基礎(chǔ)上,采用直接采購招標模式能實現(xiàn)收益的最大化,既節(jié)能又節(jié)錢。因此,上海軌道交通后續(xù)的車輛基地照明系統(tǒng)節(jié)能改造均計劃采用直接采購的模式。

[1] 穆廣友.李曉龍.地鐵車輛基地照明系統(tǒng)能耗分析和節(jié)能對策[J].裝備機械,2011(4):44.

[2] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局， 中國國家標準化委員會城市軌道交通照明：GB/T 16275—2008[S].

[3] 高飛.LED照明在上海地鐵5號線中的應用[J].上海節(jié)能,2014(7):31.

[4] 王保華,靳尚宇,湯鈺鵬,等.新型列車智能LED照明控制系統(tǒng)的設(shè)計[J].城市軌道交通研究，2015(3):51.

On the Implementation of Lighting System Energy-saving Reconstruction in Shanghai Rail Transit Vehicle Base

ZHU Dahuan

To optimize the lamp lighting energy-saving reconstruction in rail transit vehicle base garage and on the street, vehicle base located on Chentai Road and Fujing Road are taken as the energy-saving mode pilots for comparison. EMC (energy management contract) and (DP) direct procurement model are adopted respectively in the reconstruction and their implementation effects are compared. Though both could meet the demands for energy conservation, the payback period and energy-saving efficiency of the DP model is better.

urban rail transit; vehicle base; lighting system; energy conservation

U 231.91

10.16037/j.1007-869x.2016.06.030

2015-10-19)