大型客站能耗控制管理的實踐與思考

劉孝先 中國鐵路上海局集團公司計劃統計處

近年來，隨著鐵路建設的快速發展，上海局集團公司管內大型客站（候車室使用面積大于5 000 m2的客站，下同）數量逐年增加，2017年末達到31座，占全路大型客站總數的20.8%。2017年大型客站能耗總量為62 978 t標準煤，占集團公司生產生活能耗（不含牽引能耗，下同）總量的23.3%，因此，加強大型客站能耗控制管理，對降低集團公司能源消耗及運營成本，創建資源節約型企業，適應綠色發展要求，具有重要意義。

1 大型客站用能基本情況

1.1 主要耗能設備情況

大型客站用能設備包括中央空調系統、照明設備、電梯設備、分體空調、電茶爐等設施設備，其中主要的耗能設備是中央空調系統、照明設備和電梯設備。根據近五年統計調查數據分析，中央空調系統能耗約占總能耗的60%～75%，電梯能耗約占10%～15%，照明系統能耗約占8%～15%，其他設備能耗量約占7%～10%。

1.1.1 空調系統

中央空調系統主要包括空調主機、冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔、風機、空調末端設備以及輸配送設備等。機組類型按能源方式分類主要有地源熱泵機組、電力熱泵機組、溴化鋰機組以及鍋爐等，規模較小客站多選用電力熱泵機組、溴化鋰機組等單一主機類型，規模較大的樞紐型客站多選用兩種或兩種以上主機類型。

1.1.2 照明燈具

集團公司大型客站共有各類照明燈具約16萬盞，主要是日光燈、節能燈、LED燈、納燈、金鹵燈等類型，詳見表1。高效能節能燈具LED燈具數量僅占總數的14.6%，比重較低；傳統金鹵燈數量比重達29.0%，安裝功率比重更是達到56.0%，相比LED新光源，不僅能效低而且能耗也高，若進行高效能照明光源改造仍有較大的節能潛力。

表1 大型客站照明燈具安裝情況統計表

1.1.3 電梯設備

集團公司大型客站共有電梯1095臺（其中直梯299臺，扶梯796臺），安裝功率15 916 kW，2017年消耗電力5 574萬kWh。299臺直梯中有變頻裝置的有49臺，占比16.4%，796臺扶梯中有變頻裝置的有714臺，占比89.7%。自動扶梯變頻裝置安裝比例已經較高，直梯變頻節能改造還有較大空間。

1.2 客站之間能耗差異情況

1.2.1 建筑規模不同，能耗差異明顯

分別選取不同客運建筑面積在且均以電力提供冷熱源的合資客站，如表2所示，能耗總量隨建筑面積的顯著增大而增加，當客運建筑面積在10萬m2以下時，能源單耗隨面積增大而呈減小趨勢，當客運建筑面積達到10萬m2以上時，能源單耗明顯增大。

表2 不同客運建筑面積車站2017年能耗情況

1.2.2 冷熱源介質不同，能耗差異巨大

利用原煤、外購熱力、天然氣等能源介質提供冷熱源的大型客站，不僅車站能耗總量大，而且中央空調系統的能耗比重一般達80%以上。利用電力提供冷熱源的大型客站，車站能耗總量相對較小，且中央空調能耗占比一般在70%以下。因此優化能源結構，選擇電力作為中央空調能源介質及控制其消耗量是降低大型客站能耗的關鍵。

1.2.3 不同時期建設的大型客站能耗差異顯著

不同時期建成（改擴建）客站，其用能結構差別明顯，以上海站（1987年）、上海南站（2006年）和上海虹橋站（2010年）三個不同時期建成的大型客站作比較，三個客站中央空調系統的能耗分別占總能耗的82.8%、79.1%和59.4%，電梯設備能耗分別占總能耗的8.7%、12.5%和20.9%，照明設備分別占總能耗的5.7%、7.9%和15.1%。建設年份越久，中央空調系統能耗比重相對較大，電梯設備、照明設備能耗比重相對較小，反之建設年份越近，中央空調系統能耗比重越小，電梯設備、照明設備能耗比重越大。

1.3 大型客站能源消耗變化趨勢

大型客站能源消耗從消耗總量上看，隨著大型客站數量增加和客發量增長呈現小幅攀升；從能耗結構上看，由以煤炭為主的低品位能源朝著以電力、天然氣為主的高品質能源和有利于節能減排的方向轉換；從能耗強度上看，總體呈現下降態勢。

1.3.1 能耗總量小幅攀升

2012～2017年，大型客站能耗總量由47 913 t標準煤增加到62 978 t標準煤，增長31.4%；同期大型客站數量由22座增加到31座，增長40.9%，旅客流量更是增長106.7%。實現以較小的能耗增速支撐了較快的旅客流量增長，詳見圖1。其中，國鐵客站由于陸續實施燃煤鍋爐清潔能源替代，實現能源結構優化調整，能耗總量從30 038 t減少到24 509 t，下降18.4%；合資客站由于數量從11座增加到19座，規模大幅增加，能耗從17 875 t增加到38 469 t，增長115.2%。

圖1 2012～2017年大型客站數量及綜合能耗變化趨勢圖

1.3.2 能源結構不斷優化

2012～2017年，在全部大型客站能源消耗結構中，原煤消耗由10 274 t下降到4 801 t，下降53.3%，天然氣、電力消費量則分別增長46.9%、101.4%，其中電力消費比重達到57%，躍居首位。

1.3.3 能耗強度穩定下降

統計調查顯示：2017年大型客站單位客運建筑面積能耗為25 kg標準煤/m2，比2012年減少7 kg標準煤/m2，下降21.9%；旅客人均能耗為0.072 kg標準煤/人，比2012年減少0.041 kg標準煤/人，下降36.3%。能耗強度穩定下降，表明能源利用效率的逐步提升。

1.4 體制機制創新所取得的主要成效

近年來，集團公司積極探索實踐，通過創新體制機制和管理手段，在大型客站能耗和成本控制管理方面取得了較好成果。2012～2017年，大型客站能耗總量年均增長5.6%、能源費用年均增長8.3%，而旅客發送量則年均增長14.2%。

1.4.1 創新指標管理方式

2012年集團公司開始將合資托管大型客站節能指標計劃納入受托站段管理，2014年又將合資托管的全部高鐵車站能耗總量指標單列下達到各受托站段，實行“三同時”管理，即同時下達計劃、同時檢查落實、同時考核獎懲，解決了合資大型客站能耗指標不落實的問題，防止出現過度用能和不當用能。

1.4.2 建立動態監測體系

建立大型客站能源資源消耗指標監測體系，實行統計月報制度，逐月對各大型客站能耗總量、消耗強度、主要能源品類消耗量等關鍵指標進行統計監測公布，并進行排名，構成橫向到邊、縱向到底的大型客站能源資源消耗監測、跟蹤、警示體系，動態監控大型客站能源消耗狀況。

1.4.3 技術改造成效顯著

一是對接國家生態文明建設要求，落實地方政府環保政策，對大型客站燃煤鍋爐實施清潔能源改造,大幅減少煤炭消耗及廢氣污染物排放。二是落實節支降耗要求，用LED高效照明光源替代高能耗照明設備，實施電梯及中央空調系統冷卻塔、水泵、風機變頻技術改造。三是緊盯運營維護需求，實施照明系統及中央空調風機智能控制改造，實現設備的智能化集中管理和控制。

2 大型客站能耗控制管理的難點問題

2.1 在用能管理方面，存在資產管理、設備管理、維保管理等三重責任主體

以合資控股大型客站為例，其資產產權歸屬合資公司，合資公司是資產管理和能耗費用支付主體，負責支付能耗費用而不參與現場管理；受托站段是耗能設備管理責任主體，用能但不付費，節能內在動力不足；專業維保單位是設施設備運行、維護與技術支持的責任主體，按照受托單位要求負責設備運行維護，但節約的成本與其無關，節能積極性不高。資產管理主體、設備管理主體、維保管理主體這三重責任主體易造成結合部管理銜接不暢問題。

2.2 在建筑節能設計方面，存在影響能耗控制管理和考核的缺陷

新型大型客站堅持以人為本理念，增強旅客舒適體驗和快速換乘體驗，車站新穎美觀，候車大廳寬敞、明亮，先進節能技術和裝備等措施得到廣泛應用，但在能耗控制管理和考核方面仍有一些不夠完善的地方和設計缺陷，主要表現在：

一是客站站房面積較大，無法實現能量按區域需求合理配置；站房空間過高，有的客站凈空高度達到30 m，加劇空氣對流，相對站房面積與空間小的客站而言，要達到同樣的制冷效果需要消耗更多的能源，冬季供暖則更加顯著；此外旅客進出站通道多，封閉性差，有的客站通道與外界直接連通，室內外能量交換致使能源損失較大。

二是保溫與隔熱、遮陽與采光綜合考慮不足，大量的玻璃幕墻和采光窗雖然在一定程度上可以減少照明能耗，但保溫與隔熱、遮陽和采光若處理不當，極易增加制冷供暖能耗。

三是客站計量器具配備不符合規范要求，主要耗能設備沒有安裝計量裝置，不能滿足劃小核算單元需求，各重點用能部位、重點用能場所、重點耗能設備無法計量能源的實際消耗量，不利于用能管理和考核。

2.3 在運營管理方面，耗能設備缺少智能管理平臺

大型客站用能設備數量眾多、類型復雜、功能多樣、技術含量高，布設在客站的多個部位，有的用能設備之間關聯度高、聯動性強，對設備管理和運行維護提出了更高要求。多數客站各種耗能設備相對獨立，沒有進行有效整合，缺少綜合應用、監視、控制和管理平臺進行全覆蓋動態監控，不能及時掌握設備運行狀態和潛在問題。

3 強化大型客站能耗控制管理思考與建議

3.1 強化節能設計理念

新建和改建大型客站，應統籌考慮地域、美觀、采光、保溫、隔熱、空間布局、站舍封閉等因素，進行對比論證，充分考慮節能因素：一是要合理控制客站建筑規模；二是在耗能比重最大的冷熱源方式選擇上，要盡量選擇電力作為能源介質；三是空調設備選型上應采用能效較高的空調機組；四是照明燈具應配備高效節能的LED燈具；五是在電梯、冷卻塔、冷卻泵等設備上加裝變頻節能措施；六是配齊能源計量器具，劃小能源核算單元，便于用能單位進行能耗寫實和考核，為建成節約型的現代化車站奠定基礎。

3.2 試點開展節約激勵機制

針對合資客站存在合資公司、受托站段、專業維保單位三方交叉結合部管理難點問題，為提高節能降耗積極性，可試點開展合資公司托管車站用能總量節約激勵機制，一方面在客站委托運輸管理協議和設備運維協議中應明確各方責任：合資公司履行資產管理責任，對所屬資產運行狀況加強監督并及時對耗能設備進行更新改造；受托站段落實能耗管理主體責任，加強檢查考核，及時提出設備更新改造建議；專業維保單位在確保設備正常運維的同時，對節能指標計劃承擔連帶責任。另一方面三方商定能耗基準量，年末根據節約的總價值，按照一定的分享比例實行節能效益三方共享，超出能耗基準量，三方按同等比例承擔。國鐵客站亦可參照這種模式實施節能激勵機制。

3.3 推廣實施合同能源管理

從調查情況來看，大型客站可供開展合同能源管理的項目較多，如中央空調系統能耗比重大，實施節能改造能達到約15%的節能率；客站照明系統大功率傳統光源仍占較大比例，用LED照明燈具替代傳統燈具，同等照度條件下節能率達50%以上；客站電梯利用率高，實施變頻改造節電量可達25%以上。在集團公司更改、大修資金不足的情況下，推廣實施大型客站合同能源管理項目不僅可以降低大型客站能源消耗，而且可以減少能源成本支出。

3.4 構建智能監控管理平臺

為使大型客站的用能設備管理適應現代化管理的要求，進一步提升旅客舒適體驗和滿意度，針對大型客站能耗特點，利用自動采集、人工智能和集成創新等先進技術，通過對末端耗能設備的監測監控并進行數據傳輸、分析、處理，實現智能調節控制設備運行，構建大型客站能效智能監控管理綜合平臺，對包括空調主機、冷凍泵、冷卻塔、風機、照明系統、電梯等在內的耗能設備設施實施監控統一接入，綜合監測，集中管理。對車站能耗的組成如制冷、供暖、照明、電梯、商業等，進行分項統計分析，了解各部用能水平，實現智能調控，對設備設施安全運行、能耗降低、設備壽命延長，均起到積極作用。