Lokomotif energi baru memimpin transformasi ramah lingkungan di bidang transportasi
2024-08-10
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
Serangkaian lokomotif energi baru yang diproduksi oleh CRRC Corporation Limited. Foto disediakan oleh unit yang diwawancarai
◎Reporter kami Xue Yan Jiaoyang
Kabin pengemudi yang luas, konsol pengemudi yang cerdas, jendela observasi yang terang... Baru-baru ini, 7 seri lokomotif energi baru yang mengenakan "pakaian hijau" resmi diluncurkan di Beijing.
Lokomotif ini pertama kali dilepas ke dunia oleh CRRC Corporation Limited (selanjutnya disebut "CRRC"). Dibandingkan dengan lokomotif bahan bakar tradisional, lokomotif ini memiliki kinerja lingkungan yang sangat baik dan secara efektif memecahkan masalah lokomotif pembakaran internal lama seperti konsumsi bahan bakar yang tinggi, emisi yang tinggi, kebisingan yang tinggi, dan kenyamanan yang buruk.
Pada bulan Desember 2023, Administrasi Perkeretaapian Nasional mengeluarkan "Langkah-Langkah Manajemen untuk Penghapusan dan Pembaruan Lokomotif Diesel Kereta Api Lama (Draf untuk Komentar)", yang mengusulkan bahwa mulai tahun 2035, lokomotif diesel kereta api tua harus ditarik sepenuhnya dari pasar transportasi kereta api. Rangkaian lokomotif energi baru yang berhasil dikembangkan kali ini sangat penting untuk lebih mendorong pembaruan dan iterasi peralatan lama di bidang transportasi dan mendorong transformasi ramah lingkungan dan rendah karbon pada lokomotif konsumsi energi tinggi dan emisi tinggi.
Pengurangan emisi dan pengurangan karbon adalah hal yang “luar biasa”
Ketika masalah lingkungan hidup global menjadi semakin menonjol, konsep pembangunan ramah lingkungan secara bertahap menjadi salah satu tren utama dalam pembangunan sosial saat ini. Lokomotif diesel tua yang asli mengandung banyak polusi, konsumsi energi yang tinggi dan kebisingan, serta tidak dapat lagi memenuhi kebutuhan pembangunan perkeretaapian yang ramah lingkungan dan rendah karbon. Oleh karena itu, dalam beberapa tahun terakhir, bidang lokomotif sedang mencari solusi ramah lingkungan, dan berturut-turut telah memproduksi berbagai lokomotif energi baru seperti lokomotif sel bahan bakar hidrogen dan lokomotif hibrida.
Dengan latar belakang inilah rangkaian lokomotif energi baru yang dikeluarkan oleh CRRC muncul.
Lokomotif ini menggunakan tiga konfigurasi tenaga: mesin pembakaran internal + tenaga baterai, tenaga baterai, dan sel bahan bakar hidrogen, yang mencakup berbagai daya mulai dari 1.000 kilowatt hingga 2.000 kilowatt, dan dapat sepenuhnya memenuhi kebutuhan transportasi kereta api metalurgi besi dan baja dalam dan luar negeri. , pertambangan, listrik, batu bara, pelabuhan dan kebutuhan tempat kejadian lainnya.
Dibandingkan dengan lokomotif diesel tradisional, rangkaian lokomotif energi baru ini memiliki keunggulan unik dalam pengurangan karbon. "Mesin pembakaran internal + lokomotif baterai bertenaga memiliki tiga mode daya: baterai bertenaga, mesin diesel, dan hibrida diesel-listrik. Dalam lingkungan pengoperasian di mana perusahaan industri dan pertambangan memerlukan start dan stop yang sering, ketiga mode ini dapat diubah secara cerdas untuk mengurangi polusi emisi yang ditimbulkan oleh pembakaran bahan bakar yang tidak mencukupi. "Zhao Gang, wakil manajer umum dan kepala teknisi CRRC Dalian Company, mengatakan bahwa lokomotif bertenaga baterai dan sel bahan bakar hidrogen dapat mencapai nol emisi polutan.
Dilihat dari indikator spesifiknya, dibandingkan dengan lokomotif pembakaran dalam tradisional, lokomotif mesin pembakaran dalam + lokomotif baterai bertenaga dapat mengurangi emisi nitrogen oksida sebesar 45%, emisi hidrokarbon sebesar 73%, dan emisi karbon monoksida sebesar 83%. Berdasarkan pengurangan emisi polutan sebesar 45%, satu lokomotif dapat mengeluarkan 4 ton lebih sedikit zat berbahaya dan mengurangi emisi karbon sebesar 374 ton per tahun, yang setara dengan menanam 34.000 pohon.
Pada saat yang sama, karena konfigurasi tenaganya yang berbeda, rangkaian lokomotif energi baru juga dapat mengurangi waktu kerja mesin diesel dengan mengganti sumber tenaga untuk mencapai pengurangan kebisingan. Zhao Gang memperkenalkan bahwa dalam kondisi traksi baterai bertenaga, waktu kebisingan lokomotif dapat dikurangi lebih dari 80%. Kebisingan di dalam kabin pengemudi dapat dikurangi hingga kurang dari 70 desibel, dan kebisingan yang terpancar di luar mobil dapat serendah 58 desibel, yang setara dengan tingkat desibel musik di kafe.
Sangat cerdas untuk digunakan
Saat ini lokomotif diesel tua di negara saya umumnya kurang pintar karena dikembangkan lebih awal. Dengan latar belakang tersebut, serangkaian lokomotif energi baru telah mengalami sejumlah transformasi digital dan cerdas untuk meningkatkan tingkat kecerdasan lokomotif.
Serangkaian lokomotif energi baru dilengkapi dengan peralatan video definisi tinggi dan lidar, yang dapat mengumpulkan data visual lingkungan 360 derajat dan memantau status skenario aplikasi secara real time. Fungsi seperti persepsi otomatis, pengambilan keputusan cerdas, dan pengoperasian cerdas memastikan pengoperasian lokomotif yang aman dan stabil secara menyeluruh." kata Li Xining, wakil manajer umum dan kepala teknisi Perusahaan Che Ziyang.
Sistem interaksi manusia-komputer juga sangat meningkatkan kenyamanan operasional lokomotif. Melalui antarmuka interaksi manusia-komputer, pengemudi dapat mengamati status perjalanan kereta secara real time. Dengan perintah suara yang sederhana, pengemudi dapat dengan mudah mengontrol AC, kaca mata, wiper dan perlengkapan lainnya, sehingga proses berkendara menjadi lebih efisien dan nyaman.
Dalam hal pemantauan kesalahan rangkaian lokomotif energi baru, tim juga mengembangkan sistem teknologi prediksi kesalahan dan manajemen kesehatan (PHM). “Sistem ini dapat mengatur seluruh siklus hidup lokomotif energi baru,” kata Li Xining. Untuk kesalahan yang terjadi, sistem dapat memberikan umpan balik tepat waktu mengenai titik kesalahan dan memberikan panduan mengenai operasi pemeliharaan. Pada saat yang sama, sistem juga dapat memprediksi kondisi lokomotif berdasarkan data yang dikumpulkan, menentukan tren perubahan, dan memberikan rekomendasi perawatan.
Selain itu, untuk memaksimalkan keselamatan pengemudi dan penumpang, tim Litbang telah menyiapkan langkah-langkah perlindungan keselamatan digital untuk sistem bahan bakar baterai dan hidrogen. "Data pemantauan sumber listrik lokomotif akan dikirimkan ke sistem kendali mikrokomputer on-board secara real time. Jika ada kelainan pada data sumber listrik, sistem akan memberikan peringatan dini dan mengambil tindakan yang sesuai." dikatakan.
Penghematan energi dan pengurangan konsumsi hemat biaya
Selain pengurangan karbon, aspek ekonomi merupakan hal yang paling menjadi perhatian para pengguna. Lokomotif diesel tua sering kali hidup, berhenti, dan menganggur saat digunakan. "Dengan mengadopsi teknologi kontrol optimal hibrida, mesin pembakaran internal + lokomotif baterai bertenaga dapat memastikan bahwa mesin pembakaran internal selalu beroperasi pada kecepatan ekonomis yang optimal." kata Zhong Huaiqing, wakil manajer umum dan kepala teknisi CRRC Qishuyan Company.
Misalnya, ketika mengisi bahan bakar dalam jumlah yang sama dan menarik 3.000 ton kargo di jalan lurus, lokomotif bermesin diesel + baterai bertenaga memiliki daya jelajah lebih dari 1.100 kilometer, yaitu 1,7 kali lipat dari lokomotif pembakaran dalam biasa. , dan tingkat penghematan bahan bakar melebihi 45%.
Selain itu, rangkaian lokomotif energi baru juga mengadopsi teknologi baru seperti sistem konverter traksi efisiensi tinggi, motor magnet permanen, manajemen kapasitas daya hibrida, dan pemulihan energi pengereman untuk meningkatkan efisiensi transmisi dan mengurangi konsumsi energi, sehingga secara efektif mengatasi pemborosan energi yang ditimbulkan. dengan mematikan lokomotif tradisional, meningkatkan efisiensi energi.
Zhong Huaiqing mengatakan kepada wartawan bahwa ketika lokomotif energi baru ini dilengkapi dengan motor traksi magnet permanen, efisiensi motor dapat mencapai 97%, yang dapat ditingkatkan sebesar 5% dibandingkan dengan motor asinkron opsional. Dalam kondisi pengoperasian normal, satu lokomotif dapat menghemat 18.000 kilowatt-jam listrik setiap tahunnya.
Dari segi biaya penggunaan sehari-hari, lokomotif energi baru berseri juga lebih terjangkau. Mengambil contoh lokomotif diesel tua di industri baja, metalurgi dan lainnya, konsumsi solar tahunannya sekitar 155 ton, dan biaya bahan bakarnya sekitar 1,4 juta yuan. Jika dihitung berdasarkan menyelesaikan beban kerja yang sama, daya yang dikonsumsi lokomotif baterai bertenaga kurang lebih lebih dari 530.000 kilowatt-jam. Berdasarkan harga rata-rata listrik industri sebesar 1 yuan per kilowatt jam, biaya terkait lebih dari 530.000 yuan. "Ini akan menghemat lebih dari 870.000 yuan per tahun dan sekitar 2.300 yuan per hari bagi perusahaan."
“Tidak hanya itu, desain yang disederhanakan dan disatukan juga dapat mengurangi biaya pemeliharaan lokomotif tersebut.” Zhong Huaiqing mengatakan bahwa “disederhanakan dan disatukan” dapat secara efektif mengurangi jumlah suku cadang AC, maka hanya diperlukan satu jenis suku cadang saja. Desain ini akan memungkinkan tingkat kesederhanaan komponen-komponen utama melebihi 80%, mewujudkan pertukaran suku cadang antara beberapa model, memfasilitasi pemeliharaan lokal pengguna, dan secara efektif mengurangi biaya pemeliharaan lokomotif.
Saat ini, terdapat sekitar 9.700 lokomotif diesel tua di negara saya. Sangat mendesak untuk mengganti lokomotif tua dan mendorong transformasi dan peningkatan yang cerdas. Zhong Huaiqing mengatakan rangkaian lokomotif energi baru ini akan membawa permintaan produk energi baru dalam skala besar dan beragam serta mendorong pesatnya perkembangan industri baterai, listrik, motor, dan industri terkait lainnya.
Sumber: Harian Sains dan Teknologi
