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能耗比 火车:飞机:小汽车=1:4:6

时间:2012-11-21 16:52:44 来源: 作者:

  10月11日,中国南车股份有限公司董事长为《铁路视野》作了第一讲。

  《铁路视野——中国铁路高端公开课》结束后,我们整理了赵小刚的讲课内容,并将其中最精彩的片段摘录出来献给读者。

   关键词:能耗比

  火车:飞机:小汽车=1:4:6

  研究表明,铁路是最节能、最环保的运输方式。以高速电气化铁路为例,它基本上消除了粉尘、油烟和其他废气的污染,与公路、航空相比噪音也是最低的,而且它的可替代性能源非常丰富。

  日本通产省做过的一个关于不同运输方式消耗能量和二氧化碳排放的统计佐证了铁路是最节能、最环保的运输方式这一论断。如果一个人位移1公里,把火车能耗定为 "1"的话,飞机的能耗是 "4",小汽车的能耗是"6";把火车的二氧化碳排放量定为 "1"的话,飞机的二氧化碳排放量是 "6",小汽车的二氧化碳排放量是 "10"。

  举个例子,和谐D1型8轴9600千瓦电力机车在大秦线上可以拉1万吨煤,同样重量的货物用载重量为10吨的卡车运则需要1000辆。我们可以简单地计算一下,10吨卡车的功率是134千瓦,1000辆卡车的功率就是13.4万千瓦,是和谐D1型8轴9600千瓦电力机车的14倍。

  欧盟统计了27个国家汽车二氧化碳的排放情况后发现,在整个运输系统中,铁路的二氧化碳排放量只占整个运输体系的1.6%,但铁路承担的运量占到了整个运输体系的10%。

  很多火车迷朋友都知道,蒸汽机车的热效率是7%,电力机车(包括高速动车组)的热效率则可以达到80%到90%。电力机车之所以如此节能,跟再生制动技术和轻量化技术有着密不可分的关系。

  再生制动。我们完全可以把电力机车看成一个移动的发电站,因为它可以把制动能量转换成电能。电力机车的车轴上有一个牵引电动机,当机车制动时,电动机会转换成发电机运行,产生自动能量。这样不仅可以减少机械制动以及轮盘上的磨耗,而且可以把发动机转换的电能输送到电网上。举个例子说,在大秦线上,机车把1万吨煤从地处黄土高原的大同拉到渤海之滨的秦皇岛港,由于途中大部分区段是下坡路,不仅不需要耗能,而且一路上还在发电。电送到电网上以后,机车的用电量降到很低很低。

  轻量化。铁路装备要降低重量,就要轻量化。因为重量越重速度越上不来,而且也会影响到列车的安全性。要提高速度就要加大功率,而增加功率和重量又是一对矛盾,所以要运用大量的新材料、新工艺、新的设计理念来解决这样的问题。随着技术的进步,高速动车组的轻量化设计可以降低能耗,减小轮轨作用力,降低轮轨磨耗。目前,我们就成功地在CRH380A型动车组上实施了轻量化改造:轴重降低--列车平均轴重约15吨,而欧洲同类型车轴重超过17吨;先进结构设计理念运用--筒形整体承载车体结构、整体设备舱结构、桁架式型材设计结构等运用大大降低车辆的重量;新型材料运用--铝合金材料、大断面铝合金型材、铝蜂窝材料、碳纤维材料、复合工程材料等成熟应用实现了轻量化。

  关键词:舒适性指标

  CRH380A型动车组达到1.6

  高速列车速度这么快,坐在上面舒服吗?这是广大旅客比较关注的问题。从技术的层面看,舒适度包括震动、温度、噪声、空气、光线等因素。

  我在欧洲乘坐火车时,当列车时速达到270公里时,几乎很难迈步,如果不扶着两边的座椅很容易摔倒。郑 (州)西 (安)高铁开通运营时,列车时速达到350公里的时候,我在车厢内走路几乎没什么感觉,不需要扶东西。还有一个例子,京沪高铁上的CRH380A型动车组从零时速加速到每小时300公里时,我在车内座椅上立的香烟都没有倒。我觉得我们的火车的稳定性达到了世界最高水平。

  国际铁路联盟有一个关于舒适性的指标,即从纵向、垂向、横向3个方向测量列车的振动和加速度,把测得的结果综合起来后得到一个数值,数值小于2是优秀,在2到2.5之间是良好,在2.5到3之间是及格,大于3是不及格。CRH380A型动车组的舒适性指标达到了1.6。

  坐过飞机的人都知道,乘坐时间一旦超过4个小时,就会产生强烈的疲劳感。为什么会这样呢?因为噪音。波音飞机的噪音能达到80分贝,豪华小汽车在高速公路上以每小时120公里的速度行驶时的噪音是76分贝,而我们的火车噪音都低于70分贝。为了降低车内噪音,我们采用最新隔音减振降噪技术,还对车体进行了一系列系统创新改造,车厢内振动小、噪音低,旅客乘坐更为舒适。

  舒适度还与人的耳压相关。我们知道火车过隧道的时候,有一个隧道效应。强大的压力波会改变客室内的压力,如果这个客室的密封性不好的话,人的耳朵会像乘坐飞机起降时一样,产生压痛感,有时这种压痛感还很强。为了避免给旅客的耳膜带来不舒适感,我们提高了列车的密封性,CRH380A型动车组的压力变化率小于每秒200帕,高于欧洲车内压力变化的标准要求。

  关键词:客流新生成率

  武广、京津、长吉3条新线达到50%

  世界银行的交通专家调研了武广高铁、京津城际、长吉城际3条新线一年的运营情况后,得出一个结论--这3条新线的客流新生成率达到50%。所谓客流新生成率就是新产生的客流。

  中国一家航空股份有限公司的老总私下表示,京沪高铁的开通让他们感到了压力。他觉得这其实是一件好事,因为促进了航空服务水平的提高。过去,他们不太重视支线飞机,以后会大力发展支线飞机--铁路到不了的地方,飞机可以到。这样看来,发展高速铁路,对中国的老百姓来讲是一件非常好的事情。

  世界银行的调查报告肯定了高铁对中国经济的利好影响,原因在于这50%的新产生客流能拉动经济增长。这些新产生的旅客以前从来不出门,现在出来坐高铁列车了,那么肯定要消费,所以说对拉动经济肯定是好事。

  中国高铁的发展引起了世界的关注。一位退役的美国海军上将曾说,中国的一条高铁可以抵得上美国的10艘航空母舰。美国总统奥巴马在国情咨文中明确提出,美国也要修高铁,再也不能落后于中国。

  20世纪90年代,欧盟就制订了整个欧洲的高铁发展计划。在新兴体国家,发展高铁的势头也非常强劲。可以说,全球铁路的发展正处于蓬勃向上的态势。随着高速铁路网的建成,乘坐高铁列车的客流也会呈爆发式增长态势。

  关键词:智能化

  1000多个传感器监控10万多个零部件

  中国高铁的发展方向是智能化的高速动车组。

  智能列车指利用现代信息技术或领域导向的信息技术,实现列车及其运行环境状态的感知、处理、诊断以及决策支持,全面提升高速列车及其运行和服务安全性、可靠性、效率、服务水平的过程。

  智能列车具有自诊断的能力。我们的高铁列车都有自诊断功能,1000多个传感器测试着10万多个零件,即每1个零件都受到了监控。

  智能列车还有 "千里眼""顺风耳"和聪明的 "大脑"。

  关于 "千里眼"。铁路很多事故都是由外部因素引起的,如,突然刮一阵大风,把一棵树刮倒在线路上,高速列车过来了,怎么办?实际上,沿途的这些安全景象早已被事先录好储存到电脑里面,列车 "看到"的新景象如果跟安全景象有出入,会迅速反馈到控制系统,系统会采取紧急措施,那比人眼看到之后的反应还要快得多。

  关于 "顺风耳"。为了应对突发天气情况,铁路沿线安装了很多设备设施,有测风速的,有测雨量的,甚至有监测地震的,这些设施相当完备,但是它们测量到的信息要先反馈到调度中心,调度中心再把反常信息告诉机车乘务员。如果前面刮来一阵风,等调度接到信息再打电话通知机车乘务员就太晚了。今后,这些信息会通过互联网直接进入到列车控制系统,一旦前方出现情况,列车控制系统可以不通过司机,自动采取措施,如减速、制动。

  要提高铁路服务质量,解决一票难求的问题,也需要智能化。我国铁路客流有时大、有时小,很难判断。随着网络购票的日趋成熟,我们可以把旅客购票信息迅速汇总,通过计算机系统形成新的运行图和新的列车编组,这样就可以主动应对客流变化。

 


 

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标签: 能耗 火车 飞机
编辑: 刘海霞
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