上海轨道交通车辆基地照明系统节能改造实施方式探索

朱大缓

(上海申通地铁集团有限公司技术中心,201103,上海∥工程师)



上海轨道交通车辆基地照明系统节能改造实施方式探索

朱大缓

(上海申通地铁集团有限公司技术中心,201103,上海∥工程师)

为探索轨道交通车辆基地车库及路灯照明节能改造最优化方式,选取上海陈太路车辆基地和富锦路车辆基地的车库及路灯照明系统进行节能模式试点对比改造。两座基地的改造分别采用合同能源管理和直接采购模式,从实施效果来看，两者均能满足节能要求，直接采购模式的投资回收期和节能效益更优。

城市轨道交通；车辆基地；照明系统；节能

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

城市轨道交通车辆基地主要包括停车列检库、联合检修库以及综合办公楼等建筑,这些建筑配备的检修设备和设施(包括检修库和各种检修线路、各种辅助生产车间和设备以及为车辆检修服务的各种设施)承担着列车停放、检修、司乘人员以及维修人员的日常食宿等功能,每天消耗大量能源。目前轨道交通车辆基地的能源结构来,仍以电能以及燃气为主。

根据上海轨道交通目前实际运营情况,车辆基地照明系统的能耗约占车辆基地辅助设备负荷的30%左右。照明系统是不分季节和时段的持续耗电系统,是耗电大又不易引起注意的系统。因此，为达到节能目的需要在满足规范设计要求、不降低运营标准的前提下,一方面对新建车辆基地照明系统进行节能设计,另一方面利用照明节能新技术对已运营多年的车辆基地照明系统进行节能改造。

1 现状

上海轨道交通运营车辆基地的照明灯主要为高压钠灯顶棚灯、地沟灯(三防)、检修平台灯(三防)、高压钠灯路灯,大多为非高效节能产品主要存在照度偏低或不均匀、有眩光、能耗高、运营成本高、光源寿命短等缺点,亟需进行照明系统节能改造。

目前照明节能改造主要有合同能源管理和直接采购两种实施方式。为探索车辆基地车库及路灯照明节能改造最优化方式,选取陈太路车辆基地和富锦路车辆基地的车库及路灯照明系统进行节能模式试点改造。陈太路基地采用合同能源管理模式实施,富锦路基地采用直接采购模式实施。两座基地均采用节能、环保、寿命长、光效高的LED光源进行改造。

2 实施方案

两座基地的光源改造均采用节能、环保、寿命长、光效高的LED光源。将车辆基地内停车库、检修库顶灯、检修地沟灯、检修平台日光灯及基地路灯一对一更换为LED光源,配以高效免维护灯具和低自耗电源,并对不牢固的灯具进行加固。在保证规定照度的前提下,进一步降低基地照明能耗。

改造后的照度和灯具技术参数按照《城市轨道交通照明》(GB/T 16275—2008)和《上海城市轨道交通照明建设指导意见》(上海申通地铁集团公司内部标准化技术文件)中有关规定执行,特别对LED等主要技术指标进行了严格要求:

(1)LED照明灯具的驱动电源与LED光源分开设置并具有短路保护、浪涌电流保护、过电压保护、过热保护功能,功率因数≥0.95,总谐波≤10%。

(2)整灯光效≥100 lm/W,显色指数≥80,色温(5 000±250)K。

(3)灯管使用时间≥50 000 h时,光衰小于初始值的20%,LED点光源损坏数量与总体点光源数量之比≥10%时,即认定为整灯寿命终止。

(4)投标方需提供已通过国家电光源质量监督检验中心(上海)出具的产品检测报告。

2.1 陈太路基地照明节能改造

陈太路基地采用合同能源管理(EMC)进行LED照明节能改造。EMC是20世纪70年代在美国发展起来的，目前在欧美国家被广泛采用,是基于市场的、以赢利为目的的节能新机制。EMC是EMC公司通过与企业签订能源管理合同,为企业提供综合性的节能服务,帮助企业节能降耗,并与企业分享节能效益,以此取得节能服务报酬和合理利润的一种商业运作模式。其特点是:企业零投资、零风险，由EMC公司负责运作节能项目,并保证节能率,产生的节能效益由EMC公司与企业一同分享,此为EMC公司的投资回报。

上海轨道交通于2009年引入EMC模式,陆续在上海轨道交通1、4、5、9号线的车站照明系统改造中进行应用,均取得了不错的节能效果。对首次采用一种节能新技术进行节能改造的单位，如采用这种方式,则可利用节能服务公司的资金和技术优势,降低改造单位的资金压力和节能改造的技术风险,有利于减小节能改造资金压力,降低运营管理成本。节能服务公司分享效益比例较大,改造单位收益较小。上海轨道交通7号线陈太路车辆基地的节能效益分享比例在5年内保持一致,其改造前后各类灯具选用情况见表1。

2.2 富锦路基地照明节能改造

上海轨道交通1号线富锦路车辆基地采用直接采购模式进行LED照明节能改造。直接采购模式是改造单位支付一定首付,并在一定期限内,以分期付款的形式支付剩余款项。采用直接采购模式时,节能效益由改造单位全部享用,并可根据政策申请节能补贴。采用此模式时，改造单位前期资金投入较大,并自己承担项目风险(主要需严格控采购的LED产品质量,确保实际运行时无损坏)。

表1 陈太路车辆基地照明系统改造前后灯具选用情况

项目竣工验收,确定灯具满足各项技术和合同规定的要求后,支付合同结算金额总价的75%;在年度考核合格后,余款在5年质保期内,每年支付所余合同结算金额总价25%款项的1/5。富锦路车辆基地照明系统改造前后各类灯具选用情况见表2。

表2 富锦路车辆基地照明系统改造前后灯具选用情况

3 项目节能改造效果及经济分析

两座车辆基地均于2014年年底开始实施改造,2015年经过大半年的运行和测试后确认均符合轨道交通照明对照度和灯具性能的要求,节能率也达到了合同要求。两座车辆基地改造前后节能量及效益对比如表3所示。

表3 两座车辆基地节能效益分析表

由表3可知，采用直接采购的模式进行车辆基地照明系统节能改造，在投资回收期和节能效益上比EMC模式有优势。

4 结语

通过选取陈太路和富锦路车辆基地的车库及路灯照明系统进行节能模式试点对比改造,采用直接采购方式比采用EMC模式在节能效益、投资回收期等方面更具有优势;同时,目前市场上LED灯具质量成熟可靠、价格透明,可直接安装使用。而应用于轨道交通照明系统节能项目上的灯具质量及技术标准要求必须通过第三方权威机构质量检验,且在招标文件中要求供应商提供5年免费质保,因此采用直接采购招标的灯具产品具有高品质的保证。因此,对于采用成熟的节能技术的节能改造项目,同时在已明确节能改造技术方案和设备的技术性能要求的基础上,采用直接采购招标模式能实现收益的最大化,既节能又节钱。因此,上海轨道交通后续的车辆基地照明系统节能改造均计划采用直接采购的模式。

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[4] 王保华,靳尚宇,汤钰鹏,等.新型列车智能LED照明控制系统的设计[J].城市轨道交通研究，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)