基于地面储能的城轨节能装置一体化协调控制及示范应用

　　一、工作背景
　　我国城市轨道交通发展迅速，但能耗问题日益突出，2024年全国城轨总电能耗达270.23亿千瓦时，其中牵引能耗占比超52%。列车再生制动能量约占牵引能耗的30%-40%，高效回收利用该部分能量是节能减碳的关键。在“双碳”目标引领下，储能技术因能量时空转移特性适配城轨应用场景，且随着储能产业技术升级，安全性与经济性显著提升，具备规模化应用基础，研发城轨储能节能装置及协调控制技术，对推动城轨绿色低碳发展具有重要意义。
　　二、研究内容和成效
　　本项目由北京交通大学、北京市地铁运营有限公司联合承担。研发智能化、柔性化储能系统，支持多储能介质灵活组合及对外柔性接口；融合城轨车辆、供电系统特性，通过人工智能控制算法优化全线路储能系统能源管理，提升节能效果；开发全线路优化设计软件平台，开展供电、车辆系统综合模拟仿真，提供最优设计方案；在北京地铁八通线开展示范应用，验证系统节能效果与可靠性。
　　研发的储能系统及协调控制技术具备装备智能柔性、能源管理智能、全线路优化设计三大技术优势。示范应用显示，北京地铁八通线全线路应用后年节电超390万度，年节费超327.6万元，年减排二氧化碳2355.6吨以上；同时减少车辆闸瓦磨耗、降低制动电阻发热带来的附加能耗，可调节牵引网电压，减少变电站增容费用，经济、生态效益显著。成果带动第三代半导体、储能元件、人工智能等相关产业发展，社会效益突出。
　　三、示范及转化情况
　　成果在北京地铁八通线成功示范应用，储能装置及智慧能源管理系统运行稳定，节能减碳效果达标。通过专利作价入股成立北京北交本有科技有限公司，已与昆明、福州、徐州等多地地铁运营单位或总承包单位建立合作关系，推进项目落地。成果具备规模化推广条件，对全国城轨交通节能减碳具有引领作用，助力交通领域“双碳”目标实现。