浅谈面向低碳经济城市地下空间-轨交地铁的节能减排与环保问题.doc

浅谈面向低碳经济城市地下空间-轨交地铁的节能减排与环保问题.doc浅谈面向低碳经济城市地下空间/ 轨交地铁的节能减排与环保问题 0 引言地下建筑业( 含功能各异的隧道、轨交地铁与城市地下空间) 的节能减排和环保问题是面向低碳经济的重要方面, 在该领域应该可以有所作为。地铁是城市用电大户, 昼夜运行的电气列车, 地下车站通风、照明、空调、取暖和其他各种耗电设备与设施等,在节电、排污方面都有很大的效益空间。众所周知, 在地面交通中, 汽车尾气排放是城市空气的重要污染源,交通拥堵而汽车不熄火时,其 CO2 和 CO 的排放量就更甚; 改用轨交地铁电气列车后, 地面交通的排污情况可在很大程度上得到改善。怎样实现隧道和地铁在低碳经济社会中的节能? 其中,有条件地逐步开发太阳能光伏发电、采用太阳光光纤导入照明系统的室内人工生态光源以及进一步推广智能型 LED 节能照明灯具等都是重要方面。其在城市地下空间( 如上海虹桥综合交通枢纽) 和公路与城市隧道( 如崇明长江隧道) 与其他处的成功范例将在文中后续介绍。 1 地下空间的节能减排与环保问题城市地下空间和轨交地铁/ 公路隧道的节能减排与环保问题已日益受到业界和广大民众的关注。地下空间具有天然的低碳排放条件, 在地下交通节能以及新能源利用等方面都较地面设施和地上建筑物更具独特优势。地下空间/ 轨道交通比地面建筑物和地上交通更为低碳,其主要效应在于: 1) 降低建筑能耗--- 地下空间自身所独具的基本恒温和恒湿特点产生的节能低碳效应。 2) 降低交通能耗--- 一方面,地铁载客量大,且运行速度快、耗时少、排污小,因搭乘轨道交通代替地面交通而产生的低碳效应; 另一方面, 通行地铁电气列车因缓解地面道路交通拥堵、节约油耗而产生的低碳效应。 3) 新型节能照明--- 推广智能型 LED 新型诱导式节能灯具及其他。 4) 新能源利用--- 在各类地下空间内争取利用太阳能或视条件利用风能、地热等可再生能源,代替化石燃料以减少碳排放。 5) 碳汇新技术的应用--- 在地下利用吸碳装置汇碳。 2 光伏发电技术的开发和应用 建议作为试点工程,可否先选择地铁车站 1~2 处,在其附近的广大绿地内各类地下建筑物的上方及其出入口外侧( 或透光玻璃天棚的上方) 以及地铁车站内设置有“天窗”的地段,铺放太阳能电池板, 最好能建立供该地铁车站和相邻区间专用的小型光伏电网。在取得成效的前提下, 日后再争取并入城市大电网, 使太阳能光伏发电系统能应用于整个地下空间。其装机容量应当可以部分甚至全部满足地下空间内部照明,甚至部分设备的供电量需求; 与现用的火电相比,其预期的有效年减排量和节约的标煤或燃油量应当十分可观。 我国光伏太阳能发现技术的应用现状目前,我国生产的光伏太阳能电池板组件,已占全球的 55% , 名列世界前茅,但国内已享用的太阳能“绿电”却不到 5% 。我国太阳能光伏发电的装机容量只合 400MW ,仅极少数已上输至大电网(均属政府示范工程) 。为此,除“绿电”的上网电价需早日制定外,各项政策细节均亟待明确到位, 以激活“屋顶发电”, 特别是对光照充足的我国内地广大地区更是如此。 当前我国太阳能光伏产业发展的一些“瓶颈” 1) 尚停留在个别单位/ 家庭“自产自销”阶段,家庭太阳能还多只是供应热水器用电,总体利用率极低,且普遍存在与城市建设、建筑景观不协调以及在承重、防风和防雷等方面的不少安全隐患。 2) 向城市大电网并网送电,在“开通”和“卖电”问题上还存在诸多困难。 3) 太阳能“绿电”上网难以定价, 现用的电表也不能识别太阳能“来电”, 即使“绿电”上网依然被收电费, 诸多问题均亟待解决。 在可再生太阳能源的进一步开发和利用方面的建议 1) 如能通过在城市的超高层建筑( 高度超过 100m) 的近 100 0栋和一般高层建筑近 20000 栋大楼的楼顶、光伏玻璃幕墙和不设窗、门与阳台的外墙面( 北向墙除外)( 除大楼自用电量外,尚多有富余),以及许多居民小区住宅的屋面( 以居民自家用电为主) ,广大城市绿地、各类地下空间上方“天窗”的以上部分, 甚至利用地铁车站出入口的上方, 铺设太阳能电池板, 构筑小型光伏发电系统, 并逐步建成光伏专用电网,再争取并入城市大电网,以供给地铁的全部照明需要,有条件时还可兼顾部分地铁车辆等各种耗电设施的配电。 2) 日后, 如能将大电站电网与太阳能光伏并网发电, 将电站与太阳能用户联系为整体,则更是一种理想的前景。 国内外可借鉴的经验 欧洲首座太阳能铁路隧道欧洲首座太阳能铁路隧道在比利时投入运营,该隧道属巴黎- 荷兰阿姆斯特丹高铁的一部分,长约 ,已于 2011 年6 月第 1 列“绿色火车”经过比利时区段开始启用。火车运行所需电力全部由 16000 块太阳能电池板提供,电池板设置