基于协同供能的轨道交通能源转型发展路径研究

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摘要面对全球资源紧缺、气候变化、环境污染带来的严峻挑战，推动能源与交通供给革命，促进产业转型与升级发展是各国应对上述挑战的重要途径。基于“网-源-储-车”协同供能的轨道交通能源转型发展路径，将大规模可再生能源发电与储能接入轨道交通供能网络，以铁路沿线风电、光伏等自然资源与牵引/非牵引供电系统友好协同融合技术为基础，形成轨道交通多源协同供能场景的能量管理系统，实现轨道交通能量低碳自洽高效弹性供给，具有独立运行与联合既有供电系统运行两种适配方式灵活设计接入模式，可大幅降低现有存量供电系统用电成本和未来增量系统的建设成本，有效利用可再生能源，为国家“双碳”目标的实现提供技术支撑。为此，针对新能源与牵引负荷的强随机性和强波动性难题，应通过电网、新能源、牵引网、储能与列车的融合模式，确定基于协同供能的轨道交通供能系统架构，建立轨道交通多源供能自洽平衡规划系统，并进行关键装备研发与能量管理系统开发，实现基于协同供能的轨道交通能源转型发展路径。

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	李全生
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关键词 ：轨道交通, 碳达峰, 碳中和, 能源低碳转型

Abstract：In the face of severe challenges brought about by global resource shortages， climate change and environmental pollution， pushing forward revolution in energy and transportation supply and promoting industrial transformation and upgrading and development are the important ways for all countries to meet the above challenges. Following the rail transit energy transformation and development path of coordinated energy supply of “network-source-storage-vehicle”， large-scale renewable energy generation and energy storage will be connected to the rail transit energy supply network； based on the natural endowments such as wind power and photovoltaic and other natural resources along the railway line and the friendly collaborative integration technology with the traction/non-traction power supply system， the energy management system of the multi-source collaborative energy supply scenario of rail transit is formed with low-carbon， self-consistent， efficient and flexible supply of rail transit energy， and two adaptation modes of independent operation and operation in conjunction with the existing power supply system. The flexible design can greatly reduce the electricity cost of the existing stock power supply system and the construction cost of future incremental systems， effectively use renewable energy， and provide technical support for the realization of the national “dual carbon” goal. In view of the strong randomness and strong volatility of new energy and traction load， a rail transit energy supply system architecture based on collaborative energy supply should be built through a fusion model of power grid， new energy， traction network， energy storage and train， to establish self-consistent and balanced rail transit multi-source energy supply planning system， and carry out key equipment research and development and energy management system development， to realize the rail transit energy transformation and development based on collaborative energy supply.

Key words： rail transit carbon peak carbon neutrality low-carbon energy transition

收稿日期: 2022-04-20

PACS:

F532

作者简介: 李全生，男，国家能源投资集团有限责任公司科技部主任，教授级高级工程师，煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室副主任。研究方向：煤炭绿色低碳开发及能源战；

引用本文:

李全生, 卓卉. 基于协同供能的轨道交通能源转型发展路径研究[J]. 北京交通大学学报(社会科学版), 2022, 21(3): 53-60. LI Quan-sheng, ZHUO Hui. Research on the Development Path of Rail Transit Energy based on Synergistic Energy. journal6, 2022, 21(3): 53-60.

链接本文:

http://xbsk.bjtu.edu.cn/CN/ 或 http://xbsk.bjtu.edu.cn/CN/Y2022/V21/I3/53

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