既有线实施电气化改造的分析与思考

黄丽学

（辽宁轨道交通职业学院 城轨运营教研室，辽宁 沈阳 110036）

既有线实施电气化改造的分析与思考

黄丽学

（辽宁轨道交通职业学院 城轨运营教研室，辽宁 沈阳 110036）

铁路实施电气化改造具有符合国家能源政策要求，有利于推进能源就地转化等重要意义。通过沈阳铁路局实施电气化改造的效果分析，大力发展电气化铁路符合“科学发展、和谐发展、可持续发展”的发展战略，即机车运用及维修成本降低，机车运用效率显著提高，电力机车大中修周期延长，减少环境污染和加速车辆周转，实现沈阳铁路局对路网进行升级改造。

铁路；既有线；电气化改造

2000年以来，沈阳铁路局逐步对哈大、沟海、沈山等既有铁路进行了电气化改造，并先后新建了秦沈客运专线、长吉城际铁路等线路。从沈阳铁路局的运营效果来看，电气化铁路有节约运营成本、保护生态环境等优点，符合我国的能源发展战略。

1 铁路实施电气化改造的意义

1.1 符合国家能源政策要求

2011年，我国生产原油 2.04 亿 t，进口原油2.54 亿 t，进口所占比重达到 55.5%。目前，我国已成为全球第四大原油生产国，但同时也是世界第二大原油需求国，国内原油产量严重不足，大部分需要进口。据统计，2009年我国原油的对外依存度超过了 50%。根据我国能源发展规划，2015年、2020年的原油需求量约为 5 亿 t、6 亿 t，我国原油的对外依存度超过 60%。从我国的原油应用布局来看，交通运输业用油约占 27%，仅次于工业用油。从原油进口来源来看，我国的进口原油 45%来自于中东地区。由于该地区的政局不稳定，给我国未来的原油进口带来严峻考验。

目前，我国铁路以内燃机车、电力机车为牵引的主型机车。以燃油为动力的内燃机车在未来铁路运营中的燃油供应存在着潜在危机。因此，考虑铁路的可持续发展，应减少内燃牵引、节省用油、发展电力。

1.2 有利于推进能源就地转化

在沈阳铁路局的主要运输货物品类中，煤炭占有较大份额，2007—2011年完成的煤炭运输情况如表1 所示。

由于沈阳铁路局管辖范围内的煤炭储量丰富，因此在主要铁路沿线分布了众多的以煤炭为燃料的发电企业。截至2011年，沈阳铁路局管内的火电装机总容量为 4 620 万 kW，其中辽宁省为 2 820 万 kW，吉林省为 1 630 万 kW，内蒙古东部地区为 170 万 kW。按照电力发展规划，未来总装机容量还将有一个大幅度的提高。

表1 2007 — 2011年沈阳铁路局货物发送量

发展电气化铁路意味着将油耗变为煤耗，利用燃煤发电为铁路运输提供动力能源。从而可体现四大优势：煤炭能源就地转换，减少煤炭外运距离，有利于加强环境保护，降低对铁路沿线的污染；增加用电量，提高电厂效益，拉动地方经济发展；节省内燃牵引用油的大额支出，压缩铁路企业的运营成本；增加铁路煤炭运量，提高铁路的运输收入。

2 实施电气化改造的效果分析

2.1 机车运用及维修成本降低

以通辽内燃机务段和苏家屯电力机务段为例，对机车成本构成进行分析，如表2 所示。通辽机务段为沈阳铁路局西部路网机务布局的支点，该机务段内燃机车担当平齐线、大郑线、通让线、通霍线等西部干线的货物列车牵引任务；苏家屯机务段为电力机务段，现担当沈哈线、沈大线、沈山线、沟海线等线路货物列车的牵引任务。从表2 的内燃机车和电力机车运营成本构成可以看出，电力机车除大修、维修成本略高于内燃机车外，其他运用及维修成本明显低于内燃机车。

对沈阳铁路局西部 4 线(平齐线、大郑线、通让线、通霍线)的机车运用和维修成本等各项指标进行统计可知，内燃牵引的平均成本为 103.73 元/万总重吨公里，电力牵引的平均成本为 72.17 元/万总重吨公里，较内燃牵引平均成本少 31.56 元/万总重吨公里。以 2007年、2009年、2011年沈阳铁路局完成的货物周转量为基础，计算可节约的机车成本分别为 2.60 亿元、3.27 亿元、5.04 亿元。若考虑未来几年铁路运量的增长，其成本节约数额将更加可观。

表2 货运机车主要运营成本构成

另外，从燃油价格和电力价格分析，近几年来，燃油价格的上涨速度高于电力价格的上涨速度。2005—2012年，柴油价格由 3 968 元/t 上涨到 8 510 元/t，涨幅为 114.47%；电力价格由 0.6 元/kW•h 上涨到 0.78元 / kW•h，增加 30%。因此，实施电气化改造，可降低企业运输成本。

2.2 机车运用效率显著提高

通过对通辽机务段的主要技术指标分析，2010年内燃机车完成日产量 157万t•km，机车日车公里为 567 km，货物列车旅行速度为 33.6 km/h；苏家屯机务段 2010年电力机车完成日产量 244万 t•km，机车日车公里为 682 km，货物列车旅行速度为 38.8 km/h。机车运用的各项技术指标如表3 所示，实施电气化改造后，机车的各项技术指标明显提高。

表3 机车运用的各项技术指标

2.3 电力机车大中修周期延长

采用电力机车牵引，机车整备里程、检修周期相对延长，减少了机车的检修工作量和检修工作难度。中修周期内燃机车上限为 30 万 km，电力机车为 50 万 km；大修周期内燃机车上限为 90 万 km，电车机车为 200 万 km。因此，采用电力机车牵引可以为机车运用、机车检修等工作带来极大方便，同时也为生产力布局调整和提高运输效率创造了条件。

2.4 减少环境污染

采用内燃机车牵引时，每消耗 1 t 柴油，排放的大气污染物为烟尘 15.2 kg、二氧化硫 3.2 kg、氮氧化物 19.0 kg。按照以上数据对通霍线进行测算，每年的大气污染物排放总量为烟尘 569 t、二氧化硫120 t、氮氧化物 711 t。由此可见，铁路实施电气化改造能有效减少大气污染物的排放量，提高铁路沿线的空气质量。

2.5 加速车辆周转

既有线实施电气化改造后，货物列车的旅行速度、平均牵引总重明显提高，可带来机车日车公里、机车日产量的大幅提升，有利于加速车辆周转。采用内燃机车牵引时，一次整备作业的交路长度为 800 km；实施电气化改造后，电力机车一次整备作业的交路长度可达到 1 200 km。因此，铁路实施电气化改造，能减少机车在途整备次数和货物列车的途中技术作业频次，压缩车辆技术作业时间，加速车辆周转。

3 结束语

大力发展电气化铁路符合“科学发展、和谐发展、可持续发展”的发展战略。科学发展主要体现在电气化铁路具有速度高、牵引力大、交路长、成本低等方面；和谐发展主要体现在电气化铁路以人为本、减少环境污染等方面；可持续发展主要体现在符合我国能源战略、便于能源就地转化等方面。

“十二五”期间，我国铁路的发展目标是“到2015年，全国铁路营业里程达 12 万 km 左右，其中西部地区铁路 5 万 km左右，复线率和电气化率分别达到 50%和 60%左右，初步形成便捷、安全、经济、高效、绿色的铁路运输网络，基本适应经济社会发展需要”。从铁道部制定的《铁路“十二五”发展规划》中可以看出，到“十二五”末，电气化率将由“十一五”末的47%提升至60%。目前，沈阳铁路局西部 4 线的电气化改造工程前期工作已经展开，到“十二五”末，沈阳铁路局的电气化率将提升至39.79%。由此可见，大力发展电气化铁路是沈阳铁路局对路网进行升级改造的方向。

Analysis and Thoughts on Implementing Electrified Reconstruction on Existing Lines

HUANG Li-xue

(Urban Rail Operation Staff Room,Liaoning Guidao Jiaotong College,Shenyang 110036,Liaoning,China)

Railway electrified reconstruction is accorded with national energy resource policy and is propitious to promoting energy resource transfer on the spot. Through analyzing the effect of electrified reconstruction implemented by Shenyang Railway Administration,great development of electrified railway is accorded with the strategy of “scientific development,harmonious development and sustainable development”,which means the reducing locomotive utilization and maintenance cost,obviously increasing locomotive utilization efficiency,extending major and medium repair period for electrified locomotives,reducing environment pollution and accelerating vehicle turnout,all of these could realize the upgrade and reconstruction of railway network by Shenyang Railway Administration.

Railway; Existing Line; Electrified Reconstruction

1003-1421(2012)12-0031-03

U227.8

B

2012-11-07

何 莹