郅潤清

（中國鐵路濟南局集團有限公司 計劃統(tǒng)計處，山東 濟南 250001）

1 概述

近年來，我國鐵路不斷加大節(jié)能技術(shù)改造投資力度，加快淘汰落后工藝和設(shè)備，從鐵路節(jié)能特點和實際需要出發(fā)，按照市場經(jīng)濟體制要求，加快推進節(jié)能機制轉(zhuǎn)變，在相關(guān)領(lǐng)域就如何推行和深化合同能源管理進行了大量的探索，積累了一定的經(jīng)驗[1-3]?！笆濉逼陂g，我國鐵路節(jié)能改造投資項目主要包括太陽能、空氣源熱泵熱水系統(tǒng)、客站中央空調(diào)、空壓機變頻節(jié)電改造、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)節(jié)能改造、節(jié)水改造及其他節(jié)能改造等，推進了我國鐵路節(jié)能工作的開展，產(chǎn)生了較好的節(jié)能效益[4]?！吨袊F路總公司節(jié)約能源和環(huán)境保護發(fā)展規(guī)劃(2018—2020年)》[5]中明確提出了“積極推進客車變頻空調(diào)應(yīng)用，提高客車空調(diào)能效水平，降低空調(diào)發(fā)電車油耗和列車自用電量”的要求，普速客車空調(diào)實施節(jié)能改造已是大勢所趨。

目前鐵路客車采用定速空調(diào)機組，存在能耗高、維護成本較高、對電網(wǎng)沖擊大、客車內(nèi)溫度變化大等問題。以中國鐵路濟南局集團公司為例，2017年該鐵路局配屬客車1 596輛，運行列車73組，全部為定速空調(diào)列車，除檢修、備用車輛外，DC600V供電列車46組、815輛，由于車型不同、配置空調(diào)類型不同，根據(jù)不同車型、編組、列車運行交路、使用空調(diào)時間等綜合測算，空調(diào)能耗占客車能耗比例較高。如何結(jié)合節(jié)能變速空調(diào)改造項目的特點，用能單位、管理部門、技術(shù)部門合理分工合作，推進客車空調(diào)節(jié)能改造按照合同能源管理項目實施是需要研究的課題。

1.1 合同能源管理

合同能源管理是指節(jié)能服務(wù)公司與用能單位以契約形式約定節(jié)能項目的節(jié)能目標，節(jié)能服務(wù)公司為實現(xiàn)節(jié)能目標向用能單位提供必要的服務(wù)，用能單位以節(jié)能效益支付節(jié)能服務(wù)公司的投入及其合理利潤的節(jié)能服務(wù)機制。合同能源管理作為一種新型節(jié)能機制，將節(jié)能技術(shù)的推廣應(yīng)用、節(jié)能項目的市場融資及能源使用的專業(yè)化管理有機結(jié)合，既是推動技術(shù)節(jié)能的重要手段，更是實現(xiàn)管理節(jié)能的有效途徑。在鐵路系統(tǒng)采用合同能源管理模式能夠促進節(jié)能工作開展，解決節(jié)能改造的資金、技術(shù)和服務(wù)等銜接問題，提供包括能源審計，節(jié)能改造方案設(shè)計，能源管理合同的談判與簽署，原材料和設(shè)備采購、施工、運行、保養(yǎng)和維護及節(jié)能效益保證等。

1.2 合同能源管理項目實施政策依據(jù)

《國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)展改革委等部門關(guān)于加快推行合同能源管理促進節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展意見的通知》[6]、《中國鐵路總公司節(jié)約能源管理辦法》(鐵總計[2015] 186號)[7]、《中國鐵路總公司合同能源管理暫行辦法》(鐵總發(fā)改[2017] 271號)[8]等政策文件的發(fā)布，鼓勵各用能單位采用合同能源管理模式開展節(jié)能技術(shù)改造，為鐵路系統(tǒng)開展合同能源管理提供了強有力的政策支撐。

2 鐵路客車空調(diào)節(jié)能改造實施方案

2.1 實施合同能源管理的主體

客車車輛段是鐵路普速客車的管理單位，也是用能單位，因而客車車輛段是合同能源管理的主體。

2.2 合同能源管理的技術(shù)標準

中國鐵路總公司頒布的《鐵路節(jié)能變速空調(diào)技術(shù)條件》是實施節(jié)能變速空調(diào)改造的技術(shù)標準，是確保節(jié)能變速空調(diào)技術(shù)、質(zhì)量、安全、效益的根本，必須嚴格執(zhí)行。

2.3 合同能源管理的主管部門

鐵路系統(tǒng)實行節(jié)能與合同能源管理，需要明確各職能部門責(zé)任分工。按現(xiàn)行鐵路系統(tǒng)分工，實行中國鐵路總公司、各鐵路局集團公司、基層站段3級節(jié)能管理體系。中國鐵路總公司發(fā)展和改革部設(shè)節(jié)能環(huán)保處，負責(zé)全路節(jié)能管理；各鐵路局集團公司計劃統(tǒng)計處設(shè)節(jié)能環(huán)保辦(科)，負責(zé)本集團公司的節(jié)能管理工作；基層站段是用能單位，貫徹國家節(jié)能方針、落實鐵路行業(yè)節(jié)能管理并設(shè)專職管理人員負責(zé)節(jié)能管理工作；技術(shù)分管歸屬集團公司車輛處，成本管理歸屬集團公司財務(wù)處，節(jié)能計量歸屬集團公司總工室(計量所 )。

2.4 合同能源管理的實施方式

從普速客車檢修管理來看，目前我國鐵路普速客車檢修采用定期檢修，普速客車廠修的同時更新空調(diào)機組。因此，在客車廠修的同時進行節(jié)能變速空調(diào)改造最為方便，客車空調(diào)廠修的費用單獨計算，以此作為節(jié)能變速空調(diào)改造項目財務(wù)核算依據(jù)，為變速空調(diào)改造項目實行合同能源管理提供了條件。

中國鐵路上海局集團公司在合肥車輛段進行普速客車廠修作業(yè)已實施多年，積累了豐富的經(jīng)驗，也是較為成熟的操作方式，變速空調(diào)改造項目合同能源管理可以借鑒這一經(jīng)驗。具體操作方式為：根據(jù)中國鐵路總公司《節(jié)能變速空調(diào)改造實施方案》，由客車工廠在車輛段專項實施變速客車空調(diào)技術(shù)改造，空調(diào)廠修的費用?？顚Ｓ?。客車空調(diào)廠修費用是實施普速客車空調(diào)改造合同能源管理的設(shè)備基礎(chǔ)費用(包括在廠或在段拆卸舊空調(diào)機組、安裝調(diào)試節(jié)能變速空調(diào)機組直至合格交驗)。實施節(jié)能變速空調(diào)改造所增加的費用(節(jié)能變速部分的設(shè)備費用及相關(guān)電器控制柜的改造費用)，由提供節(jié)能變速空調(diào)的節(jié)能服務(wù)公司承擔(dān)，在以后的客車運行過程中通過此項改造所節(jié)省的能源費用按合同比例分成回收。

2.5 合同能源管理主要合同內(nèi)容

為了使技術(shù)更好地服務(wù)于鐵路行業(yè)，使合同能源管理給鐵路企業(yè)創(chuàng)造更大的環(huán)境、技術(shù)、經(jīng)濟效益，結(jié)合濟南局集團公司在節(jié)能變速空調(diào)科研方面積累的技術(shù)優(yōu)勢，計劃統(tǒng)計處制定了《普速客車變速空調(diào)改造合同能源管理實施細則》，指導(dǎo)用能單位與節(jié)能服務(wù)公司簽訂《節(jié)能變速空調(diào)改造合同能源管理協(xié)議書》，確定各方的責(zé)權(quán)利，推進項目實施落地。

根據(jù)相關(guān)細則和協(xié)議，實施節(jié)能變速空調(diào)改造時，拆卸的舊空調(diào)機組歸節(jié)能服務(wù)公司，節(jié)能服務(wù)公司按照變速空調(diào)技術(shù)方案對原定速空調(diào)進行改造。車輛E5廠修收入由鐵路總公司(或鐵路局集團公司)與節(jié)能服務(wù)公司按比例分成。合同能源管理方式采用效益分享型，規(guī)定分享期限，分享期結(jié)束后，鐵路總公司(或鐵路局集團公司)享受全部節(jié)能收益。

3 客車空調(diào)改造合同能源管理的實施

3.1 項目職責(zé)分工

車輛段負責(zé)空調(diào)機組日常維護、段修、廠修等維護檢修工作，按照鐵路總公司原定速空調(diào)的規(guī)定執(zhí)行。節(jié)能服務(wù)公司負責(zé)改造項目的組織實施，包括空調(diào)設(shè)備的改造、安裝、技術(shù)服務(wù)等各項內(nèi)容。車輛段按照原定速空調(diào)廠修維護費支付給節(jié)能服務(wù)公司，不增加投資費用。節(jié)能服務(wù)公司負責(zé)改造節(jié)能變速空調(diào)費用并分享節(jié)能收益的分配。

（1）責(zé)任分工。車輛段負責(zé)場地提供，包括改造場地和物料存放場地；按計劃組織換裝空調(diào)車輛的調(diào)車作業(yè)；空調(diào)機組換裝完畢及恢復(fù)狀態(tài)后的完工質(zhì)量檢查；空調(diào)吊裝時天車操作配合。改造工廠負責(zé)改造物料準備、改造施工組織、改造車輛試驗。

（2）改造內(nèi)容。將定速空調(diào)更換為變速空調(diào)；控制柜拆除不用部件，安裝變速空調(diào)控制器等新增部件，重新布線；進行運行試驗。

3.2 項目節(jié)能量測算

實施合同能源管理的關(guān)鍵是對節(jié)能量的測算，采取單車對比節(jié)電計量是較為方便、準確、易實現(xiàn)的一種方法。

選取1輛裝備40 kW變速空調(diào)客車與1輛相同型號的定速空調(diào)客車連掛，分別加裝電表進行節(jié)能計算，作為標準計量單位；其他車輛的空調(diào)機組按照功率折算為標準計量單位空調(diào)客車。例如，硬座客車空調(diào)為58 kW，折算標準空調(diào)客車計量單位為58/40 =1.45；軟臥、餐車客車空調(diào)為35 kW，折算標準空調(diào)客車計量單位35/40 = 0.875。根據(jù)《直流變速空調(diào)在普速客車上的應(yīng)用》[9]科研項目試驗數(shù)據(jù)，對比定速空調(diào)客車與變速空調(diào)客車，1輛車空調(diào)年耗能分別為34 243.3 kW·h和23 884.9 kW·h，采用變速空調(diào)年可節(jié)約能耗10 358.4 kW·h，節(jié)能30.25%。

目前，濟南局集團公司普速客車有機車供電DC600V空調(diào)客車和發(fā)電車供電的AC380V空調(diào)客車2種。2種空調(diào)客車消耗的能源分別是接觸網(wǎng)電能和發(fā)電車柴油，根據(jù)科研項目[9]，以某兩地間為例進行測算。該運行區(qū)段采用DC600V機車直供電、編組17輛(6輛硬座、9輛硬臥、1輛軟臥和1輛餐車)，共有空調(diào)機組23臺，分別為12臺29 kW、9臺40 kW、2臺35kW，折算成試驗車40 kW機組計算用電和節(jié)電量。

DC600V變速空調(diào)機組客車總節(jié)能量計算公式為Wd= (a + 1.45×b + 0.875×c) W

式中：Wd為DC600V變速空調(diào)機組客車總的節(jié)能量，kW·h；a為40 kW上線運行車輛的總數(shù)，輛(a =9)；b為58 kW上線運行車輛總數(shù)，輛(b = 6)；c為35 kW上線運行車輛總數(shù)，輛(c = 2)；W為40 kW對比車輛的節(jié)電總量，kW·h。

根據(jù)公式，可得Wd= (9 + 1.45×6 + 0.875×2) W =19.45W。

根據(jù)文獻9，科研項目運用試驗實測的節(jié)電數(shù)據(jù)，年節(jié)電約20萬 kW·h。

其他上線運行的節(jié)能變速空調(diào)的節(jié)能量，可以按日、月、季、年進行節(jié)電計算，需要在2節(jié)客車車輛上安裝電度表，以準確計算出總的節(jié)電量。

3.3 項目實施后的效果分析

變速空調(diào)改造節(jié)能包括變頻節(jié)能和減重節(jié)能兩部分。減重節(jié)能是通過對車輛整體優(yōu)化設(shè)計，取消逆變電源和客車內(nèi)電加熱器，適當(dāng)減小客車控制柜，每輛車約減重1 t，則節(jié)約牽引用能。通過運行試驗，初步驗證并確認空調(diào)性能滿足鐵路客車車輛的相關(guān)要求，節(jié)電效果明顯。

DC600V供電列車未單獨計量和計費，雖AC380V供電空調(diào)發(fā)電車的柴油消耗能夠準確計量，但列車運行交路、列車編組和南北方環(huán)境溫度不同，每一編組客車空調(diào)變速改造節(jié)能量都需要相同型號的定速空調(diào)客車和變速空調(diào)客車連掛、通過加裝電表進行節(jié)能計算，計算工作量大、周期長。

4 結(jié)束語

合同能源管理，作為一種以減少能源費用支付節(jié)能項目成本的節(jié)能投資方式，能夠促進節(jié)能工作的開展，解決節(jié)能改造的資金、技術(shù)和服務(wù)等銜接問題。變速空調(diào)改造合同能源管理項目的實施順應(yīng)國家節(jié)能減排政策，對推動客車制造、運用、檢修技術(shù)的進步起到了積極作用，合同能源管理項目的實施離不開鐵路相關(guān)部門的積極推動、參與各方職責(zé)分工明確，提出的實施方案以期為鐵路系統(tǒng)展開節(jié)能項目合同能源管理提供思路。