Neue Energielokomotiven führen zu einer umweltfreundlichen Transformation im Transportbereich
2024-08-10
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Eine Reihe neuer Energielokomotiven, hergestellt von CRRC Corporation Limited. Foto zur Verfügung gestellt von der befragten Einheit
◎Unser Reporter Xue Yan Jiaoyang
Geräumiger Führerstand, intelligente Fahrerkonsole, helles Beobachtungsfenster ... Kürzlich wurden in Peking 7 Serien neuer Energielokomotiven in „grüner Kleidung“ offiziell vorgestellt.
Diese Lokomotiven wurden erstmals von der CRRC Corporation Limited (im Folgenden „CRRC“ genannt) der Welt vorgestellt. Im Vergleich zu herkömmlichen Brennstofflokomotiven weist sie eine hervorragende Umweltleistung auf und löst effektiv die Probleme bestehender alter Verbrennungslokomotiven wie hoher Kraftstoffverbrauch, hohe Emissionen, hoher Lärm und schlechter Komfort.
Im Dezember 2023 veröffentlichte die Nationale Eisenbahnverwaltung die „Managementmaßnahmen zur Beseitigung und Erneuerung alter Eisenbahndiesellokomotiven (Entwurf zur Kommentierung)“ und schlug vor, dass alte Eisenbahndiesellokomotiven ab 2035 vollständig vom Eisenbahnverkehrsmarkt zurückgezogen werden sollten. Die dieses Mal erfolgreich entwickelte Serie neuer Energielokomotiven ist von großer Bedeutung für die weitere Förderung der Modernisierung und Iteration alter Ausrüstung im Transportbereich und die Förderung der umweltfreundlichen und kohlenstoffarmen Umstellung von Lokomotiven mit hohem Energieverbrauch und hohen Emissionen.
Emissionsreduzierung und Kohlenstoffreduzierung sind „genial“
Da globale Umweltprobleme immer wichtiger werden, ist das Konzept der grünen Entwicklung nach und nach zu einem der Haupttrends in der heutigen gesellschaftlichen Entwicklung geworden. Die ursprünglichen alten Diesellokomotiven sind stark verschmutzt, haben einen hohen Energieverbrauch und sind laut und können den Anforderungen einer umweltfreundlichen und CO2-armen Eisenbahnentwicklung nicht mehr gerecht werden. Aus diesem Grund hat die Lokomotivenbranche in den letzten Jahren nach sauberen Lösungen gesucht und sukzessive eine Vielzahl neuer Energielokomotiven wie Wasserstoff-Brennstoffzellenlokomotiven und Hybridlokomotiven produziert.
Vor diesem Hintergrund entstand die von CRRC herausgebrachte Serie neuer Energielokomotiven.
Diese Lokomotiven nutzen drei Leistungskonfigurationen: Verbrennungsmotor + Leistungsbatterie, Leistungsbatterie und Wasserstoff-Brennstoffzelle, decken eine Vielzahl von Leistungen von 1.000 Kilowatt bis 2.000 Kilowatt ab und können den Schienentransportbedarf der in- und ausländischen Eisen- und Stahlmetallurgie vollständig decken , Bergbau, Strom, Kohle, Häfen und andere Unternehmensbedürfnisse der Szene.
Im Vergleich zu herkömmlichen Diesellokomotiven bieten diese neuen Energielokomotiven einzigartige Vorteile bei der CO2-Reduzierung. „Die Lokomotive mit Verbrennungsmotor + Antriebsbatterie verfügt über drei Antriebsmodi: Antriebsbatterie, Dieselmotor und Diesel-Elektro-Hybrid. In Betriebsumgebungen, in denen Industrie- und Bergbauunternehmen häufige Starts und Stopps erfordern, können diese drei Modi intelligent umgeschaltet werden, um die verursachte Emissionsverschmutzung zu reduzieren.“ durch unzureichende Kraftstoffverbrennung.“ Zhao Gang, stellvertretender Generaldirektor und Chefingenieur der CRRC Dalian Company, sagte, dass Lokomotiven mit Antriebsbatterie und Wasserstoff-Brennstoffzellen null Schadstoffemissionen erreichen können.
Anhand spezifischer Indikatoren können Lokomotiven mit Verbrennungsmotor und Batterieantrieb im Vergleich zu herkömmlichen Verbrennungslokomotiven die Stickoxid-Emissionen um 45 %, die Kohlenwasserstoff-Emissionen um 73 % und die Kohlenmonoxid-Emissionen um 83 % reduzieren. Basierend auf einer Reduzierung der Schadstoffemissionen um 45 % kann eine Lokomotive 4 Tonnen weniger Schadstoffe ausstoßen und den CO2-Ausstoß um 374 Tonnen pro Jahr reduzieren, was dem Pflanzen von 34.000 Bäumen entspricht.
Gleichzeitig können Serien von neuen Energielokomotiven aufgrund ihrer unterschiedlichen Leistungskonfigurationen auch die Arbeitszeit des Dieselmotors verkürzen, indem sie die Energiequellen wechseln, um eine Geräuschreduzierung zu erreichen. Zhao Gang stellte vor, dass die Lärmzeit der Lokomotive unter Bedingungen der Batterietraktion um mehr als 80 % reduziert werden kann. Der Lärm in der Fahrerkabine kann auf weniger als 70 Dezibel reduziert werden, und der abgestrahlte Lärm außerhalb des Autos kann bis zu 58 Dezibel betragen, was dem Dezibelpegel von Musik in einem Café entspricht.
Sehr intelligent zu bedienen
Derzeit sind die alten Diesellokomotiven meines Landes im Allgemeinen weniger intelligent, weil sie früher entwickelt wurden. Vor diesem Hintergrund wurden eine Reihe neuer Energielokomotiven einer Reihe digitaler und intelligenter Transformationen unterzogen, um den Intelligenzgrad der Lokomotiven zu verbessern.
„Eine Reihe neuer Energielokomotiven ist mit hochauflösender Videoausrüstung und Lidar ausgestattet, die visuelle 360-Grad-Umgebungsdaten sammeln und den Status von Anwendungsszenarien in Echtzeit überwachen können. Funktionen wie automatische Wahrnehmung, intelligente Entscheidungsfindung usw Der intelligente Betrieb gewährleistet den rundum sicheren und stabilen Betrieb der Lokomotiven“, sagte Li Xining, stellvertretender Generaldirektor und Chefingenieur der Che Ziyang Company.
Das Mensch-Computer-Interaktionssystem hat auch den Bedienkomfort der Lokomotive erheblich verbessert. Über die Mensch-Computer-Interaktionsschnittstelle kann der Fahrer den Fahrstatus des Zuges in Echtzeit beobachten. Mit einfachen Sprachbefehlen können Fahrer Klimaanlage, Sonnenschutz, Scheibenwischer und andere Geräte einfach steuern und so den Fahrvorgang effizienter und komfortabler gestalten.
Im Hinblick auf die Fehlerüberwachung von Serien-Neuenergielokomotiven entwickelte das Team außerdem ein Technologiesystem zur Fehlervorhersage und zum Gesundheitsmanagement (PHM). „Das System kann den gesamten Lebenszyklus von Lokomotiven mit neuer Energie verwalten“, sagte Li Xining. Bei aufgetretenen Fehlern kann das System zeitnah Feedback zum Fehlerpunkt geben und Hinweise zu Wartungsarbeiten geben. Gleichzeitig kann das System anhand der gesammelten Daten auch den Zustand der Lokomotive vorhersagen, sich ändernde Trends ermitteln und Wartungsempfehlungen geben.
Um die Sicherheit von Fahrern und Passagieren zu maximieren, hat das Forschungs- und Entwicklungsteam außerdem digitale Sicherheitsschutzmaßnahmen für die Leistungsbatterie und das Wasserstoff-Kraftstoffsystem eingerichtet. „Die Überwachungsdaten der Stromquelle der Lokomotive werden in Echtzeit an das Mikrocomputer-Steuerungssystem an Bord übertragen. Sobald eine Anomalie in den Stromquellendaten auftritt, gibt das System eine Frühwarnung aus und ergreift entsprechende Maßnahmen.“ sagte.
Energieeinsparung und Verbrauchsreduzierung sind kostengünstig
Neben der CO2-Reduzierung ist für die Nutzer vor allem die Wirtschaftlichkeit von größter Bedeutung. Alte Diesellokomotiven starten, stoppen und laufen während des Betriebs oft im Leerlauf. „Durch den Einsatz hybrider optimaler Steuerungstechnologie können Lokomotiven mit Verbrennungsmotor und Antriebsbatterie sicherstellen, dass der Verbrennungsmotor immer mit der optimalen wirtschaftlichen Geschwindigkeit arbeitet“, sagte Zhong Huaiqing, stellvertretender Generaldirektor und Chefingenieur der CRRC Qishuyan Company.
Wenn beispielsweise die gleiche Menge Öl eingefüllt und 3.000 Tonnen Fracht auf einer geraden Straße gezogen werden, hat eine Lokomotive mit Dieselmotor und Batterieantrieb eine Reichweite von mehr als 1.100 Kilometern, was dem 1,7-fachen der Reichweite einer gewöhnlichen Verbrennungslokomotive entspricht und die Kraftstoffeinsparungsrate übersteigt 45 %.
Darüber hinaus nutzen die neuen Energielokomotiven auch neue Technologien wie hocheffiziente Traktionsumrichtersysteme, Permanentmagnetmotoren, Hybrid-Leistungskapazitätsmanagement und Bremsenergierückgewinnung, um die Übertragungseffizienz zu verbessern und den Energieverbrauch zu senken und so die verursachte Energieverschwendung wirksam zu beseitigen durch Leerlauf von herkömmlichen Lokomotiven, Verbesserung der Energieeffizienz.
Zhong Huaiqing sagte Reportern, dass der Motorwirkungsgrad 97 % erreichen kann, wenn diese neuen Energielokomotiven mit Permanentmagnet-Traktionsmotoren ausgestattet sind, was im Vergleich zu den optionalen Asynchronmotoren um 5 % gesteigert werden kann. Unter normalen Betriebsbedingungen kann eine einzelne Lokomotive jedes Jahr 18.000 Kilowattstunden Strom einsparen.
Auch im Hinblick auf die täglichen Nutzungskosten sind Serienlokomotiven mit neuer Energie günstiger. Am Beispiel alter Diesellokomotiven in der Stahl-, Metallurgie- und anderen Industrien beträgt ihr jährlicher Dieselverbrauch etwa 155 Tonnen und die Kraftstoffkosten belaufen sich auf etwa 1,4 Millionen Yuan. Berechnet nach der Erledigung der gleichen Arbeitsbelastung beträgt der Stromverbrauch der Power-Akku-Lokomotive etwa mehr als 530.000 Kilowattstunden. Basierend auf dem durchschnittlichen Preis für Industriestrom von 1 Yuan pro Kilowattstunde belaufen sich die entsprechenden Kosten auf mehr als 530.000 Yuan. „Dadurch wird das Unternehmen mehr als 870.000 Yuan pro Jahr und etwa 2.300 Yuan pro Tag einsparen.“
„Darüber hinaus kann das vereinfachte und einheitliche Design auch die Wartungskosten dieser Lokomotiven senken.“ Zhong Huaiqing sagte, dass „vereinfacht und vereinheitlicht“ beispielsweise die Anzahl der Ersatzteile effektiv reduzieren kann Klimaanlage, dann wird nur ein Ersatzteiltyp benötigt. Dieses Design ermöglicht eine Einfachheitsrate wichtiger Komponenten von über 80 %, ermöglicht die Austauschbarkeit von Teilen zwischen mehreren Modellen, erleichtert den Benutzern die Wartung vor Ort und senkt effektiv die Wartungskosten für Lokomotiven.
Derzeit gibt es in meinem Land etwa 9.700 alte Diesellokomotiven. Es ist dringend erforderlich, alte Lokomotiven zu ersetzen und eine intelligente Umgestaltung und Modernisierung zu fördern. Zhong Huaiqing sagte, dass die Serie neuer Energielokomotiven eine große und vielfältige Nachfrage nach neuen Energieprodukten mit sich bringen und die dynamische Entwicklung der Batterie-, Elektro-, Motoren- und anderer verwandter Industrien vorantreiben werde.
Quelle: Science and Technology Daily
