Новые энергетические локомотивы приводят к экологическим преобразованиям в сфере транспорта
2024-08-10
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
Серия новых энергетических локомотивов производства CRRC Corporation Limited. Фотография предоставлена опрошенным подразделением
◎Наш репортер Сюэ Янь Цзяоян
Просторная кабина машиниста, интеллектуальный пульт машиниста, яркое смотровое окно... Недавно в Пекине официально представили 7 серий локомотивов новой энергетики в «зеленых одеждах».
Эти локомотивы были впервые выпущены в свет компанией CRRC Corporation Limited (далее «CRRC»). По сравнению с традиционными топливными локомотивами он имеет отличные экологические характеристики и эффективно решает проблемы существующих старых локомотивов внутреннего сгорания, такие как высокий расход топлива, высокие выбросы, высокий уровень шума и низкий комфорт.
В декабре 2023 года Национальная администрация железных дорог опубликовала «Меры по ликвидации и обновлению старых железнодорожных тепловозов (проект для комментариев)», в которых предлагается начиная с 2035 года полностью вывести старые железнодорожные тепловозы с рынка железнодорожных перевозок. Серия новых энергетических локомотивов, успешно разработанная на этот раз, имеет большое значение для дальнейшего продвижения обновления и итерации старого оборудования в сфере транспорта, а также для содействия экологически чистой и низкоуглеродной трансформации локомотивов с высоким потреблением энергии и высоким уровнем выбросов.
Сокращение выбросов и сокращение выбросов углекислого газа – это «потрясающе»
Поскольку глобальные экологические проблемы становятся все более заметными, концепция зеленого развития постепенно стала одной из основных тенденций современного социального развития. Оригинальные старые тепловозы сильно загрязняют окружающую среду, потребляют много энергии и шумят и больше не могут удовлетворить потребности развития экологически чистых и низкоуглеродных железных дорог. По этой причине в последние годы отрасль локомотивов искала экологически чистые решения и последовательно производила множество новых энергетических локомотивов, таких как локомотивы на водородных топливных элементах и гибридные локомотивы.
Именно на этом фоне родилась серия локомотивов новой энергетики, выпускаемая CRRC.
Эти локомотивы используют три конфигурации мощности: двигатель внутреннего сгорания + аккумуляторная батарея, силовая батарея и водородный топливный элемент, охватывающие различную мощность от 1000 до 2000 киловатт, и могут полностью удовлетворить потребности в железнодорожных перевозках отечественной и зарубежной металлургии черной металлургии. , горнодобывающая промышленность, электроэнергия, уголь, порты и другие потребности предприятий сцены.
По сравнению с традиционными тепловозами, эта серия новых энергетических локомотивов обладает уникальными преимуществами в снижении выбросов углекислого газа. «Локомотив с двигателем внутреннего сгорания + аккумуляторной батареей имеет три режима мощности: силовой аккумулятор, дизельный двигатель и дизель-электрический гибрид. В условиях эксплуатации, где промышленные и горнодобывающие предприятия требуют частых запусков и остановок, эти три режима можно разумно переключать, чтобы уменьшить выбросы, вызываемые выбросами. из-за недостаточного сгорания топлива «Чжао Ган, заместитель генерального директора и главный инженер компании CRRC Dalian, сказал, что локомотивы с силовыми батареями и водородными топливными элементами могут достичь нулевого уровня выбросов загрязняющих веществ.
Судя по удельным показателям, по сравнению с традиционными локомотивами внутреннего сгорания локомотивы с двигателем внутреннего сгорания + аккумуляторной батареей позволяют снизить выбросы оксидов азота на 45%, выбросы углеводородов на 73% и выбросы угарного газа на 83%. Учитывая сокращение выбросов загрязняющих веществ на 45%, один локомотив может выбрасывать в атмосферу на 4 тонны меньше вредных веществ и сокращать выбросы углекислого газа на 374 тонны в год, что эквивалентно посадке 34 000 деревьев.
В то же время, благодаря различным конфигурациям мощности, серия новых энергетических локомотивов также может сократить время работы дизельного двигателя за счет переключения источников питания для достижения снижения шума. Чжао Ган сообщил, что в условиях тяги аккумуляторной батареи время шума локомотива может быть сокращено более чем на 80%. Шум в кабине водителя можно снизить до уровня менее 70 децибел, а излучаемый шум снаружи автомобиля — до 58 децибел, что эквивалентно уровню децибел музыки в кафе.
Очень умно в использовании
В настоящее время старые тепловозы моей страны, как правило, менее интеллектуальны, поскольку они были разработаны раньше. На этом фоне серия новых энергетических локомотивов претерпела ряд цифровых и интеллектуальных преобразований для повышения интеллектуального уровня локомотивов.
«Серия новых энергетических локомотивов оснащена видеооборудованием высокой четкости и лидаром, который может собирать визуальные данные об окружающей среде на 360 градусов и отслеживать состояние сценариев применения в режиме реального времени. Такие функции, как автоматическое восприятие, интеллектуальное принятие решений и Интеллектуальная работа обеспечивает безопасную и стабильную работу локомотивов во всех отношениях», — сказал Ли Синин, заместитель генерального директора и главный инженер компании Che Ziyang.
Система взаимодействия человека с компьютером также значительно повысила удобство эксплуатации локомотива. Через интерфейс взаимодействия человека и компьютера машинист может наблюдать за ходом поезда в режиме реального времени. С помощью простых голосовых команд водители могут легко управлять кондиционером, солнцезащитными шторками, дворниками и другим оборудованием, делая процесс вождения более эффективным и комфортным.
Что касается мониторинга неисправностей серийных новых энергетических локомотивов, команда также разработала технологическую систему прогнозирования неисправностей и управления работоспособностью (PHM). «Система может управлять всем жизненным циклом новых энергетических локомотивов», — сказал Ли Синин. В случае возникших неисправностей система может своевременно предоставить информацию о месте неисправности и дать рекомендации по операциям технического обслуживания. В то же время система также может прогнозировать состояние локомотива на основе собранных данных, определять тенденции изменения и давать рекомендации по техническому обслуживанию.
Кроме того, чтобы максимизировать безопасность водителей и пассажиров, команда исследований и разработок внедрила цифровые меры защиты для аккумуляторной батареи и водородной топливной системы. «Данные мониторинга источника питания локомотива будут передаваться в бортовую микрокомпьютерную систему управления в режиме реального времени. При обнаружении отклонений в данных источника питания система заранее предупредит и примет соответствующие меры». сказал.
Экономия энергии и сокращение потребления экономически эффективны
Помимо сокращения выбросов углекислого газа, пользователей больше всего беспокоит экономика. Старые тепловозы часто заводятся, останавливаются и работают на холостом ходу во время эксплуатации. «Приняв гибридную технологию оптимального управления, локомотивы с двигателем внутреннего сгорания и аккумуляторной батареей могут гарантировать, что двигатель внутреннего сгорания всегда работает на оптимальной экономичной скорости», — сказал Чжун Хуайцин, заместитель генерального директора и главный инженер компании CRRC Qishuyan.
Например, при заправке одного и того же объема масла и буксировке 3000 тонн груза по прямой дороге локомотив дизель + аккумуляторная батарея имеет запас хода более 1100 километров, что в 1,7 раза больше, чем у обычного локомотива внутреннего сгорания. , а степень экономии топлива превышает 45%.
Кроме того, в серии новых энергетических локомотивов также используются новые технологии, такие как высокоэффективные системы тяговых преобразователей, двигатели с постоянными магнитами, гибридное управление мощностью и рекуперация энергии торможения, чтобы повысить эффективность передачи и снизить потребление энергии, эффективно устраняя потери энергии, вызванные за счет холостого хода традиционных локомотивов повысить энергоэффективность.
Чжун Хуайцин сообщил журналистам, что когда эти новые энергетические локомотивы оснащены тяговыми двигателями с постоянными магнитами, КПД двигателя может достигать 97%, что может быть увеличено на 5% по сравнению с дополнительными асинхронными двигателями. При нормальных условиях эксплуатации один локомотив может экономить 18 000 киловатт-часов электроэнергии в год.
С точки зрения ежедневных затрат на использование, серийные локомотивы на новой энергии также более доступны. Если взять в качестве примера старые тепловозы сталелитейной, металлургической и других отраслей промышленности, то их годовое потребление дизельного топлива составляет около 155 тонн, а стоимость топлива — около 1,4 миллиона юаней. Если рассчитывать по выполнению той же рабочей нагрузки, мощность, потребляемая аккумуляторным локомотивом, составляет примерно более 530 000 киловатт-часов. Исходя из средней цены промышленной электроэнергии в 1 юань за киловатт-час, соответствующая стоимость составляет более 530 000 юаней. «Это позволит компании сэкономить более 870 000 юаней в год и около 2300 юаней в день», — сказал Чжун Хуайцин.
«Мало того, упрощенная и унифицированная конструкция также может снизить затраты на техническое обслуживание этих локомотивов», — сказал Чжун Хуайцин, — «упрощенная и унифицированная» может эффективно сократить количество запасных частей, например, если все локомотивы используют один и тот же тип. кондиционер, то нужен только один тип запчастей. Эта конструкция позволит повысить простоту ключевых компонентов до 80%, реализовать взаимозаменяемость деталей между несколькими моделями, облегчить локализованное обслуживание пользователей и эффективно снизить затраты на техническое обслуживание локомотивов.
В настоящее время в моей стране имеется около 9700 старых тепловозов. Необходимо срочно заменить старые локомотивы и способствовать разумной трансформации и модернизации. Чжун Хуайцин заявил, что серия новых энергетических локомотивов создаст крупномасштабный и диверсифицированный спрос на новые энергетические продукты и будет способствовать энергичному развитию аккумуляторной, электротехнической, моторной и других смежных отраслей.
Источник: Ежедневная газета науки и технологий.
