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新能源地铁作业车

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成果主要完成人

潘义红、余 刚、王 辉、罗 兵、朱艳东、康 超、刘小非、赵桂旺

项目概况

一、研究背景 设备在隧道内施,隧道内空间狭小,施工环境复杂,隧道内各专业交叉施工较多,粉尘较多,轨行设备本身有燃油排放造成尾气排放难以排出隧道,对施工人员及轨行设备操作人员危害较大。曾有多起地铁施工项目因隧道内环境恶劣而导致施工人员出现一氧化碳中毒的案例,为了改善隧道内的施工环境减少隧道内有害气体对施工人员伤害,同时也积极响应国家节能减排发展任务,实现碳达峰、碳中和的宏伟目标,研发新能源地铁作业车已成必然趋势。 二、管理技术难点 城市轨道交通中地铁隧道的设计运行区间多是出站下坡进站时上坡,最大坡道可达到50‰左右,车辆停放存在着遛逸安全隐患,常规轨道车制动系统分为空气制动和手制动,在施工中作业车需要精准对位作业和低速运行作业,这不仅对司机驾驶能力和体力要求的高,也会造成设备的损坏。 三、成果先进性、创新性 新能源地铁作业车以蓄电池作为能源通过控制系统将能量传输到驱动电机转换动能,进行工作,并配备了氢能发电电系统作为备用电源,体现了绿色环保的特点。接触网作业车有蓄电池265 kWh有效使用电量80%,单机可续航400公里,负载100吨时可续航150公里。采用2个7.5kg储氢装置氢燃料发电机可发出200kWh,按照265kWh×80%=212kWh电量计算一次充电单机可续航约380公里,100吨负载可续航约145公里。 该成果具有零速锁定、单元制动、能量回馈制动、点动牵引、定距离牵引、施工电源等功能 四、可推广性 《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中指出强化技术对碳达峰和碳中和的支撑,实施重大节能低碳技术产业化示范工程,开展近零能耗建筑、近零碳排放、碳捕集利用与封存(CCUS)等重大项目示范。城市轨道交通建设中业主要求使用新能源机械设备施工,减少排放减低隧道施工人员的伤害,新能源作业车的研制顺应了时代的发展需要,也是新时代发展的必然产物。 五、经济效益 采用新能源机车,相比传统内燃机车,能效比大幅提高。传统内燃机车在驻车状态发动机依然需要工作会消耗大量能源,而新能源机车在作业等待时间仅空压机在补充压缩空气时工作,可大幅降低机车工作能耗。新能源机车维护工作量小,检修维护费用也大幅降低。每年每台车节约运营成本超万元。另外每台新能源机车每年节约的碳排放还可带来部分经济收入。 采用新能源机车,相比传统内燃机车,可从根本上解决碳排放