原標(biāo)題：光氫地?zé)釁f(xié)同 供電供暖供冷自給自足 西安地鐵15號線細(xì)柳車輛段實現(xiàn)“零碳”運(yùn)營

細(xì)柳車輛段氫賦能零碳智慧能源中心　記者　雷偉東　攝

　　7月22日，記者實地探訪西安地鐵首個軌道交通“零碳”車輛段——地鐵15號線細(xì)柳車輛段。這里無需依賴外購市電維持運(yùn)轉(zhuǎn)，場站屋頂上連片的光伏板正在“追光”發(fā)電，深淺地?zé)峋�在地下循環(huán)調(diào)溫，氫能站將氫能轉(zhuǎn)化為電和熱……一套多能協(xié)同智慧能源系統(tǒng)，讓這座車輛段實現(xiàn)供電、供暖、供冷自給自足，跑出西安軌道交通低碳轉(zhuǎn)型的“加速度”。

　　多能互補(bǔ)

　　車輛段實現(xiàn)能源自給自足

　　作為地鐵列車收班休整、檢修保養(yǎng)的“專屬之家”，車輛段一直是軌道交通系統(tǒng)的能耗大戶。隨著一系列節(jié)能降碳新技術(shù)落地應(yīng)用，這一固有印象正在被改寫。

　　9時許，記者走進(jìn)細(xì)柳車輛段看到，場區(qū)建筑布局、功能區(qū)劃與常規(guī)地鐵車輛段并無差別。直至步入氫賦能零碳智慧能源中心，調(diào)控大屏逐層鋪展出發(fā)電、制熱、儲能的實時運(yùn)行數(shù)據(jù)與能量流轉(zhuǎn)路徑，藏在建筑頂面與地表之下的“零碳密碼”才終于被揭開：運(yùn)用庫、聯(lián)合檢修庫屋頂共布設(shè)1萬余片太陽能光伏板；場區(qū)綠化帶下方錯落分布淺層與中深層地源熱泵井；輔以氫能站、蓄水罐、儲能電池等配套設(shè)施，為車輛段構(gòu)建自給自足的綠色供能閉環(huán)。

　　這套多能互補(bǔ)系統(tǒng)并非簡單的設(shè)備堆砌，而是依托地域資源優(yōu)勢完成技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計。據(jù)西安交通大學(xué)自動化科學(xué)與工程學(xué)院教授吳江介紹，細(xì)柳車輛段立足關(guān)中平原得天獨(dú)厚的地?zé)豳Y源，創(chuàng)新打造“淺層+中深層”復(fù)合地源熱泵系統(tǒng)，搭配6.6兆瓦光伏發(fā)電系統(tǒng)、1.28兆瓦氫燃料電池與儲能電池，形成集光伏、氫能、地?zé)帷�儲能于一體的多能協(xié)同供給體系。

　　“地下就像一個巨大的‘恒溫蓄水池’，冬暖夏涼�！眳墙�說，地源熱泵系統(tǒng)無需抽取地下水，僅通過介質(zhì)完成熱量交換，相當(dāng)于能量循環(huán)搬運(yùn)裝置：冬季將地層中的地?zé)崽崛≈翀鰠^(qū)，夏季把室內(nèi)余熱回灌地下。依托淺層、中深層兩套地?zé)峋畢f(xié)同調(diào)配，再配合蓄水罐完成冷熱儲能，有效化解單一地?zé)嵯到y(tǒng)長期連續(xù)運(yùn)行后效能下滑的難題。

　　與此同時，氫能是整套系統(tǒng)里長期儲能的核心載體。傳統(tǒng)氫能裝置大多僅利用發(fā)電產(chǎn)出的電能，反應(yīng)產(chǎn)生的熱量直接散失；而細(xì)柳車輛段的多能互補(bǔ)系統(tǒng)能夠完整回收氫氣氧化反應(yīng)生成的電能與熱能，實現(xiàn)能源充分利用。待到夜間光伏停止發(fā)電，儲存的氫能便可通過氫能站轉(zhuǎn)化為電能補(bǔ)足場站用電缺口，反應(yīng)過程釋放的余熱還能回收供給場區(qū)冬季采暖，最大限度杜絕能源損耗。

　　此外，普通光伏組件高溫工況下，發(fā)電效率衰減顯著。細(xì)柳車輛段采用的PVT光伏板自帶集熱背板，發(fā)電的同時收集板面余熱，板面降溫后發(fā)電效率提升15%至20%，回收熱能儲存于淺層地?zé)峋�，一舉兩得。

　　產(chǎn)研協(xié)同

　　解鎖軌道交通“零碳”新路徑

　　這份為西安地鐵細(xì)柳車輛段量身定制的“零碳方案”，是西安交通大學(xué)管曉宏院士團(tuán)隊多年技術(shù)攻關(guān)的落地成果。

　　該團(tuán)隊突破分布式多能源系統(tǒng)極致優(yōu)化設(shè)計與運(yùn)行技術(shù)，構(gòu)建起融合熱電聯(lián)供以及氫、熱、冷存儲的創(chuàng)新系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)能量實時平衡與高效利用，大幅提高了系統(tǒng)能效并降低了成本。研究成果破解了綠色能源利用中成本高、能效低、調(diào)控難等難題，為我國構(gòu)建綠色、安全、高效、經(jīng)濟(jì)的能源體系提供了新路徑。

　　與此同時，跨專業(yè)一體化集成，也是細(xì)柳車輛段區(qū)別于傳統(tǒng)節(jié)能改造的核心創(chuàng)新措施之一。記者在氫賦能零碳智慧能源中心看到，數(shù)字孿生系統(tǒng)全權(quán)掌管場站能源調(diào)配，打通五大能源系統(tǒng)互聯(lián)互通通道。其中地?zé)岢袚?dān)跨季節(jié)冷熱儲存、氫能負(fù)責(zé)晝夜長效儲能、電化學(xué)儲能完成毫秒級短時調(diào)峰；AI算法實時根據(jù)光照、氣溫、列車檢修負(fù)荷自動切換供能優(yōu)先級，無需人工干預(yù)即可維持細(xì)柳車輛段的高效運(yùn)行。

　　“以往地鐵場站供電、暖通、儲能分屬不同單位設(shè)計，各系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，能源損耗嚴(yán)重�！眳墙�說，該項目從設(shè)備選型、管線排布到智能控制一體化優(yōu)化，打通電力、暖通、氫能數(shù)據(jù)壁壘，依托物聯(lián)網(wǎng)采集全場站上千組能耗數(shù)據(jù)，動態(tài)仿真模擬能源供需，持續(xù)優(yōu)化運(yùn)行策略，大幅降低場站長期用能成本。

　　從設(shè)計到落地，細(xì)柳車輛段“零碳”項目分步投運(yùn)、有序見效：2025年冬季，地源熱泵機(jī)組率先投運(yùn)，保障場區(qū)冬季供暖；2026年1月，光伏、氫能、儲能系統(tǒng)全面并網(wǎng)；目前，整套系統(tǒng)調(diào)試全部完成，累計發(fā)電量達(dá)280萬千瓦時。

　　“細(xì)柳車輛段日均耗電約8000千瓦時，依托氫賦能零碳智慧能源系統(tǒng)自產(chǎn)綠電，場站的照明及動力用電完全自給，富余清潔電力還供給地鐵15號線正線使用。”西安市軌道交通集團(tuán)建設(shè)分公司項目管理一中心副主任金靜說。

　　細(xì)柳車輛段以光、氫、地?zé)岬榷嗄芑パa(bǔ)的創(chuàng)新實踐，把守護(hù)秦嶺生態(tài)、推進(jìn)交通低碳轉(zhuǎn)型落到實處，為北方城市軌道交通場站“零碳”改造提供可復(fù)制、可推廣的西安方案。未來，西安市軌道交通集團(tuán)將牢牢把握“雙碳”戰(zhàn)略要求，持續(xù)在綠色裝備升級、清潔能源應(yīng)用、節(jié)能技術(shù)研發(fā)、智慧精細(xì)運(yùn)營上發(fā)力突破，助力西安走好生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展之路。（記者 郭沛然）