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城市轨道交通绿色低碳技术研究及展望

摘要：近年来，我国城市化建设脚步不断加快；为满足社会发展需求，交通

基础设施规模日益扩大，铁路、公路运营里程显著增加；城市轨道交通进入飞速

发展时期。同时，随着全球能源危机、气候变化及环境问题日益突出，大力发展

具有低能耗、高能效、低排放等特点的城市低碳交通具有重大价值；其中，城市

轨道交通作为交通领域重要的组成部分，及国家未来城市化和实现双碳目标的重

要系统，进行双碳优化具有重要的意义。

关键词：城市；轨道交通；绿色低碳技术；研究展望

引言

交通运输是社会经济发展的重要组成部分，也是我国用能的重要领域，其能

源消耗和二氧化碳排放占有较大比重。在“碳达峰、碳中和”的国策下，“公交

优先”上升为国家策略，“绿色出行”已成为行业共识，交通领域碳减排对全社

会“碳达峰、碳中和”目标的实现至关重要。

1双碳的概述及实现途径

双碳即“碳达峰”与“碳中和”的合称。随着人类活动产生的碳排放量越来

越大，全球气候变暖趋势明显；如果不对碳排放加以控制，气候变化会带来极端

恶劣天气、自然灾害、海平面上升等无法逆转的危害，影响人类生活。“碳达峰”

即碳排放由上涨转向下降的拐点，就是指碳排放量达峰。目前世界工业运行所需

能源主要为电能和化学能，而火电是重要的电能来源。贸然降低碳排放会导致国

家经济受影响；因此，需要在保证经济正常运行的情况下控制碳排放。此后，碳

排放量的数值会呈现出二次函数变化趋势，在某一个时间点达到历史最高值，之

后逐步降低，最后实现碳排放和碳吸收的中和。“碳中和”即碳排放和碳吸收的

等值点，就是指二氧化碳净零排放；这意味着人类活动导致的二氧化碳排放量与

人类活动带来的二氧化碳吸收量在一定时期内达到平衡。其中，人类活动排放的

二氧化碳来源于化石燃料燃烧、工业生产、农业及土地利用活动等；人类活动吸

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收二氧化碳的方法包括植树造林、运用碳汇技术进行碳捕集等。实现双碳目标的

途径主要有以下几种：一是调整经济结构，控制钢铁、水泥、玻璃等高能耗、高

排放行业的发展，推动低能耗的服务业和轻工业的发展；二是调整能源结构，减

少煤炭、石油等碳含量高的化石能源的消费，增加太阳能、风能、氢气等零碳的

可再生能源以及天然气、乙醇等低碳清洁能源的消费；三是推动机械电气化进程，

加快工业、建筑、交通等领域的电气化，全面推进电力、工业、建筑、交通等重

点领域节能，提高能源使用效率，减少能源在生产、运输和消费环节的浪费。

2城轨绿色低碳技术体系

2.1绿色建设

在双碳背景下，“智能制造”“绿色建造”成为建造领域发展主题。未来，

城轨将统筹考虑质量、安全、效率、节能、环保等要素，在设计、施工、交付全

过程各阶段一体化协同落实绿色低碳技术。（1）贯彻绿色、可持续发展设计理

念，以最终节能效果为准则，制定场段、车站、线路、供电等全面节能优化设计

方案，以驱动后序施工工法、设备选型、测试验收等达到预期节能效果。（2）

结合实际需求，运用建筑信息模型（BIM）等技术，推广装配式建造技术，采用

高强低耗建筑材料，整体提升建造信息化、建材低碳化水平。（3）实现建设机

械电动化、清洁化，鼓励采用电网取电、插电混合动力、动力电池、燃料电池等

电动工程机械装备，以“电”代“油”实现降噪、无尾气、智能化效果。（4）

建立涵盖设计、生产、施工等各阶段的协同设计机制，前置谋划生产、施工各方

的用能过程管理，提高工程绿色建造水平。

2.2绿色行车

为降低城轨车辆运行能耗、提高其能源利用效率，应从打造基于多元化清洁

能源的绿色节能供电系统