Οι νέες ενεργειακές ατμομηχανές οδηγούν τον πράσινο μετασχηματισμό στον τομέα των μεταφορών
2024-08-10
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
Μια σειρά από νέες ενεργειακές ατμομηχανές που παράγονται από την CRRC Corporation Limited. Φωτογραφία που παρέχεται από τη μονάδα που ερωτήθηκε
◎Ο ρεπόρτερ μας Xue Yan Jiaoyang
Ευρύχωρη καμπίνα οδηγού, έξυπνη κονσόλα οδηγού, φωτεινό παράθυρο παρατήρησης... Πρόσφατα παρουσιάστηκαν επίσημα στο Πεκίνο 7 σειρές νέων ενεργειακών ατμομηχανών που φορούσαν «πράσινα ρούχα».
Αυτές οι ατμομηχανές κυκλοφόρησαν στον κόσμο για πρώτη φορά από την CRRC Corporation Limited (εφεξής «CRRC»). Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές ατμομηχανές καυσίμων, έχει εξαιρετική περιβαλλοντική απόδοση και επιλύει αποτελεσματικά τα προβλήματα των υπαρχουσών παλαιών μηχανών εσωτερικής καύσης, όπως η υψηλή κατανάλωση καυσίμου, οι υψηλές εκπομπές ρύπων, ο υψηλός θόρυβος και η κακή άνεση.
Τον Δεκέμβριο του 2023, η Εθνική Διοίκηση Σιδηροδρόμων εξέδωσε τα «Μέτρα Διαχείρισης για την Εξάλειψη και την Ενημέρωση των Παλιών Σιδηροδρόμων Diesel Locomotives (Σχέδιο για Σχόλια)», προτείνοντας από το 2035 να αποσυρθούν πλήρως οι παλιές σιδηροδρομικές ντιζελομηχανές από την αγορά σιδηροδρομικών μεταφορών. Η σειρά νέων ενεργειακών ατμομηχανών που αναπτύχθηκε επιτυχώς αυτή τη φορά έχει μεγάλη σημασία για την περαιτέρω προώθηση της ενημέρωσης και επανάληψης του παλιού εξοπλισμού στον τομέα των μεταφορών και για την προώθηση του πράσινου και χαμηλών εκπομπών άνθρακα μετασχηματισμού ατμομηχανών υψηλής κατανάλωσης ενέργειας και υψηλών εκπομπών ρύπων.
Η μείωση των εκπομπών και η μείωση του άνθρακα είναι "φοβερή"
Καθώς τα παγκόσμια περιβαλλοντικά προβλήματα γίνονται όλο και πιο εμφανή, η έννοια της πράσινης ανάπτυξης έχει γίνει σταδιακά μία από τις κύριες τάσεις στη σημερινή κοινωνική ανάπτυξη. Οι αρχικές παλιές ατμομηχανές ντίζελ είναι βαριές σε ρύπανση, υψηλή κατανάλωση ενέργειας και θορυβώδεις και δεν μπορούν πλέον να καλύψουν τις ανάγκες της πράσινης ανάπτυξης σιδηροδρόμων και χαμηλών εκπομπών άνθρακα. Για το λόγο αυτό, τα τελευταία χρόνια, ο κλάδος των ατμομηχανών αναζητά καθαρές λύσεις και έχει παραγάγει διαδοχικά μια ποικιλία νέων ενεργειακών ατμομηχανών, όπως ατμομηχανές κυψελών καυσίμου υδρογόνου και υβριδικές ατμομηχανές.
Σε αυτό το πλαίσιο δημιουργήθηκε η σειρά νέων ενεργειακών ατμομηχανών που κυκλοφόρησε η CRRC.
Αυτές οι ατμομηχανές χρησιμοποιούν τρεις διαμορφώσεις ισχύος: κινητήρα εσωτερικής καύσης + μπαταρία ισχύος, μπαταρία ισχύος και κυψέλη καυσίμου υδρογόνου, που καλύπτουν μια ποικιλία ισχύος από 1.000 κιλοβάτ έως 2.000 κιλοβάτ και μπορούν να καλύψουν πλήρως τις ανάγκες σιδηροδρομικής μεταφοράς της εγχώριας και ξένης μεταλλουργίας σιδήρου και χάλυβα. , εξόρυξη, ρεύμα, άνθρακα, λιμάνια και άλλες ανάγκες της σκηνής.
Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μηχανές ντίζελ, αυτές οι σειρές νέων ενεργειακών μηχανών έχουν μοναδικά πλεονεκτήματα στη μείωση του άνθρακα. "Η μηχανή εσωτερικής καύσης + η ατμομηχανή μπαταρίας ισχύος έχει τρεις λειτουργίες ισχύος: μπαταρία ισχύος, κινητήρας ντίζελ και υβριδικό ντίζελ-ηλεκτρικό. Σε περιβάλλοντα λειτουργίας όπου οι βιομηχανικές επιχειρήσεις και οι επιχειρήσεις εξόρυξης απαιτούν συχνές εκκινήσεις και στάσεις, αυτές οι τρεις λειτουργίες μπορούν να αλλάξουν έξυπνα για τη μείωση της ρύπανσης που προκαλείται λόγω ανεπαρκούς καύσης καυσίμου «Ο Zhao Gang, αναπληρωτής γενικός διευθυντής και επικεφαλής μηχανικός της εταιρείας CRRC Dalian, είπε ότι οι ατμομηχανές με μπαταρία και κυψέλες καυσίμου υδρογόνου μπορούν να επιτύχουν μηδενικές εκπομπές ρύπων.
Κρίνοντας από συγκεκριμένους δείκτες, σε σύγκριση με τις παραδοσιακές ατμομηχανές εσωτερικής καύσης, οι μηχανές εσωτερικής καύσης + μπαταρίες ισχύος μπορούν να μειώσουν τις εκπομπές οξειδίων του αζώτου κατά 45%, τις εκπομπές υδρογονανθράκων κατά 73% και τις εκπομπές μονοξειδίου του άνθρακα κατά 83%. Με βάση τη μείωση των εκπομπών ρύπων κατά 45%, μια ατμομηχανή μπορεί να εκπέμπει 4 τόνους λιγότερες επιβλαβείς ουσίες και να μειώσει τις εκπομπές άνθρακα κατά 374 τόνους ετησίως, που ισοδυναμεί με τη φύτευση 34.000 δέντρων.
Ταυτόχρονα, λόγω των διαφορετικών διαμορφώσεων ισχύος τους, οι σειρές νέων ενεργειακών ατμομηχανών μπορούν επίσης να μειώσουν το χρόνο λειτουργίας του κινητήρα ντίζελ αλλάζοντας πηγές ισχύος για να επιτευχθεί μείωση του θορύβου. Ο Zhao Gang εισήγαγε ότι υπό συνθήκες έλξης μπαταρίας ισχύος, ο χρόνος θορύβου της ατμομηχανής μπορεί να μειωθεί περισσότερο από 80%. Ο θόρυβος στην καμπίνα του οδηγού μπορεί να μειωθεί σε λιγότερο από 70 ντεσιμπέλ και ο θόρυβος που εκπέμπεται έξω από το αυτοκίνητο μπορεί να είναι έως και 58 ντεσιμπέλ, που ισοδυναμεί με το επίπεδο μουσικής σε ντεσιμπέλ σε ένα καφέ.
Πολύ έξυπνο στη χρήση
Επί του παρόντος, οι παλιές ατμομηχανές ντίζελ της χώρας μου είναι γενικά λιγότερο έξυπνες επειδή αναπτύχθηκαν νωρίτερα. Σε αυτό το πλαίσιο, μια σειρά από νέες ενεργειακές ατμομηχανές έχουν υποστεί μια σειρά από ψηφιακούς και έξυπνους μετασχηματισμούς για τη βελτίωση του επιπέδου νοημοσύνης των μηχανών.
"Μια σειρά νέων ενεργειακών μηχανών είναι εξοπλισμένες με εξοπλισμό βίντεο υψηλής ευκρίνειας και lidar, που μπορούν να συλλέγουν περιβαλλοντικά οπτικά δεδομένα 360 μοιρών και να παρακολουθούν την κατάσταση των σεναρίων εφαρμογής σε πραγματικό χρόνο. Λειτουργίες όπως αυτόματη αντίληψη, έξυπνη λήψη αποφάσεων και Η έξυπνη λειτουργία εξασφαλίζει την ασφαλή και σταθερή λειτουργία των ατμομηχανών με ολοκληρωμένο τρόπο», δήλωσε ο Li Xining, αναπληρωτής γενικός διευθυντής και επικεφαλής μηχανικός της Che Ziyang Company.
Το σύστημα αλληλεπίδρασης ανθρώπου-υπολογιστή έχει επίσης βελτιώσει σημαντικά τη λειτουργική ευκολία της ατμομηχανής. Μέσω της διεπαφής αλληλεπίδρασης ανθρώπου-υπολογιστή, ο οδηγός μπορεί να παρατηρήσει την κατάσταση λειτουργίας του τρένου σε πραγματικό χρόνο. Με απλές φωνητικές εντολές, οι οδηγοί μπορούν εύκολα να ελέγξουν τον κλιματισμό, τα σκίαστρα, τους υαλοκαθαριστήρες και άλλο εξοπλισμό, κάνοντας τη διαδικασία οδήγησης πιο αποτελεσματική και άνετη.
Όσον αφορά την παρακολούθηση σφαλμάτων της σειράς νέων ενεργειακών ατμομηχανών, η ομάδα ανέπτυξε επίσης ένα σύστημα τεχνολογίας πρόβλεψης βλαβών και διαχείρισης υγείας (PHM). "Το σύστημα μπορεί να διαχειριστεί ολόκληρο τον κύκλο ζωής των ατμομηχανών νέας ενέργειας", δήλωσε ο Li Xining. Για σφάλματα που έχουν παρουσιαστεί, το σύστημα μπορεί να παρέχει έγκαιρη ανατροφοδότηση σχετικά με το σημείο σφάλματος και να παρέχει καθοδήγηση σχετικά με τις λειτουργίες συντήρησης. Ταυτόχρονα, το σύστημα μπορεί επίσης να προβλέψει την κατάσταση της ατμομηχανής με βάση τα συλλεγόμενα δεδομένα, να καθορίσει τις μεταβαλλόμενες τάσεις και να δώσει συστάσεις συντήρησης.
Επιπλέον, προκειμένου να μεγιστοποιηθεί η ασφάλεια των οδηγών και των επιβατών, η ομάδα Ε&Α έχει θέσει μέτρα προστασίας ψηφιακής ασφάλειας για την μπαταρία ισχύος και το σύστημα καυσίμου υδρογόνου. "Τα δεδομένα παρακολούθησης της πηγής ισχύος της ατμομηχανής θα μεταδοθούν στο ενσωματωμένο σύστημα ελέγχου μικροϋπολογιστών σε πραγματικό χρόνο. Μόλις υπάρξει μια ανωμαλία στα δεδομένα της πηγής ενέργειας, το σύστημα θα δώσει έγκαιρη προειδοποίηση και θα λάβει τα αντίστοιχα μέτρα." είπε.
Η εξοικονόμηση ενέργειας και η μείωση της κατανάλωσης είναι οικονομικά αποδοτικές
Εκτός από τη μείωση του άνθρακα, η οικονομία απασχολεί περισσότερο τους χρήστες. Οι παλιές ατμομηχανές ντίζελ συχνά ξεκινούν, σταματούν και λειτουργούν στο ρελαντί κατά τη χρήση. «Με την υιοθέτηση της υβριδικής τεχνολογίας βέλτιστου ελέγχου, οι ατμομηχανές κινητήρων εσωτερικής καύσης + μπαταρίας ισχύος μπορούν να διασφαλίσουν ότι ο κινητήρας εσωτερικής καύσης λειτουργεί πάντα με τη βέλτιστη οικονομική ταχύτητα», δήλωσε ο Zhong Huaiqing, αναπληρωτής γενικός διευθυντής και επικεφαλής μηχανικός της εταιρείας CRRC Qishuyan.
Για παράδειγμα, κατά την πλήρωση του ίδιου όγκου λαδιού και τη ρυμούλκηση 3.000 τόνων φορτίου σε ευθύ δρόμο, μια ατμομηχανή πετρελαιοκινητήρα + ηλεκτρική μπαταρία έχει αυτονομία άνω των 1.100 χιλιομέτρων, που είναι 1,7 φορές μεγαλύτερη από μια συνηθισμένη ατμομηχανή εσωτερικής καύσης. , και το ποσοστό εξοικονόμησης καυσίμου υπερβαίνει το 45%.
Επιπλέον, η σειρά νέων ενεργειακών ατμομηχανών υιοθετεί επίσης νέες τεχνολογίες όπως συστήματα μετατροπέα έλξης υψηλής απόδοσης, κινητήρες μόνιμου μαγνήτη, διαχείριση χωρητικότητας υβριδικής ισχύος και ανάκτηση ενέργειας πέδησης για τη βελτίωση της απόδοσης μετάδοσης και τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας, επιλύοντας αποτελεσματικά την ενεργειακή σπατάλη που προκαλείται με το ρελαντί των παραδοσιακών ατμομηχανών, βελτιώνουν την ενεργειακή απόδοση.
Ο Zhong Huaiqing είπε στους δημοσιογράφους ότι όταν αυτές οι νέες ενεργειακές ατμομηχανές είναι εξοπλισμένες με κινητήρες έλξης μόνιμου μαγνήτη, η απόδοση του κινητήρα μπορεί να φτάσει το 97%, το οποίο μπορεί να αυξηθεί κατά 5% σε σύγκριση με τους προαιρετικούς ασύγχρονους κινητήρες. Υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας, μια μόνο ατμομηχανή μπορεί να εξοικονομήσει 18.000 κιλοβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας κάθε χρόνο.
Όσον αφορά το κόστος καθημερινής χρήσης, οι σειριακές ατμομηχανές νέας ενέργειας είναι επίσης πιο προσιτές. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τις παλιές ατμομηχανές ντίζελ στη χαλυβουργία, τη μεταλλουργία και άλλες βιομηχανίες, η ετήσια κατανάλωσή τους ντίζελ είναι περίπου 155 τόνοι και το κόστος καυσίμου είναι περίπου 1,4 εκατομμύρια γιουάν. Εάν υπολογιστεί σύμφωνα με την ολοκλήρωση του ίδιου φόρτου εργασίας, η ισχύς που καταναλώνεται από την ατμομηχανή της μπαταρίας ισχύος είναι περίπου μεγαλύτερη από 530.000 κιλοβατώρες. Με βάση τη μέση τιμή της βιομηχανικής ηλεκτρικής ενέργειας του 1 γιουάν ανά κιλοβατώρα, το αντίστοιχο κόστος είναι πάνω από 530.000 γιουάν. «Αυτό θα εξοικονομήσει στην εταιρεία περισσότερα από 870.000 γιουάν ετησίως και περίπου 2.300 γιουάν την ημέρα».
"Όχι μόνο αυτό, ο απλοποιημένος και ενοποιημένος σχεδιασμός μπορεί επίσης να μειώσει το κόστος συντήρησης αυτών των ατμομηχανών." κλιματιστικό, τότε χρειάζεται μόνο ένας τύπος ανταλλακτικών. Αυτός ο σχεδιασμός θα επιτρέψει στο ποσοστό απλότητας των βασικών εξαρτημάτων να ξεπεράσει το 80%, θα συνειδητοποιήσει την εναλλαξιμότητα των εξαρτημάτων μεταξύ πολλών μοντέλων, θα διευκολύνει την τοπική συντήρηση των χρηστών και θα μειώσει αποτελεσματικά το κόστος συντήρησης της ατμομηχανής.
Επί του παρόντος, υπάρχουν περίπου 9.700 παλιές ατμομηχανές ντίζελ στη χώρα μου. Ο Zhong Huaiqing είπε ότι η σειρά νέων ενεργειακών ατμομηχανών θα φέρει μεγάλης κλίμακας και διαφοροποιημένη ζήτηση για νέα ενεργειακά προϊόντα και θα οδηγήσει στη δυναμική ανάπτυξη των βιομηχανιών μπαταριών, ηλεκτρικών, κινητήρων και άλλων συναφών βιομηχανιών.
Πηγή: Science and Technology Daily
