9月23日，國家重點研發計劃項目“軌道交通‘網-源-儲-車’協同供能技術”現場會在陜西神木召開。作為該項目實施單位，國能包神鐵路集團有限責任公司（以下簡稱“包神鐵路集團”）建成多所能量互聯互通的“網-源-儲-車”協同供電系統示範工程，形成涵蓋系統架構、廣域保護、變換裝備和能量管控的協同供能系統成套技術，為新能源接入軌道交通技術的推廣應用，提供了從頂層設計到工程實施全過程技術解決方案。

  凝聚綠色轉型共識

  2022年初，國家能源集團公布年度第一批科技項目立項情況，明確包神鐵路集團作為該項目實施單位，牽頭“網-源-儲-車”協同供能技術之示範工程建設標準規範研究和能量管理系統研究兩個課題。

  作為項目實施單位，包神鐵路集團與該項目技術研發牽頭單位西南交通大學，以及示範工程建設等8家參與單位，組成項目研發建設聯合團隊，充分挖掘牽引供電系統再生制動能量和新能源接納能力，推動項目的研發實施。

  包神鐵路集團沿線區域自然風光等資源豐富，具備實施大功率軌道交通綠色用能得天獨厚的優勢。“協同供電系統示範工程”選取303公里線路範圍，涉及6個變電所、1個分區所，囊括全部5種工程示範模式，其中，劉家溝變電所項目最全，建設有6兆瓦光伏發電、4兆瓦的儲能裝置以及電力變換和互聯裝置，實現可再生能源發電接入牽引供電系統。

  構建協同供電體系

  重載鐵路“網-源-儲-車”協同供電系統，需破解多層級系統彈性自洽、多主體交互能效優化、機車雙向能量流波動管控等多重技術難題。

  協同供能示範工程集中在包神線、塔韓線、神朔線北線，線路高低起伏大、溝壑縱橫、曲線彎道多、坡度陡，且包神鐵路集團內部運行多種電力機車車型及編組方式，這反而為項目研發實施驗證提供了條件，可將線路運行中的實際難題轉化為電力機車牽引制動能量回收方案。

  從基礎理論研究到關鍵技術突破，從設備裝備研製到示範工程驗證，從多次測試到現場會發布，研發建設聯合團隊攻克了一個又一個技術難題。

  歷經上千次測試驗證，突破關鍵技術瓶頸：在27.5千伏牽引供電系統中成功接入新能源，實現牽引負荷削峰、應急供電、能量回收等技術“協同作戰”，實現“傳統電網+光伏發電”並行供電。

  據了解，當火車運行時，光伏發電系統産生的電能經過智能調節後，匯入鐵路供電網絡。系統中還配備了儲能設備，在太陽能發電過多或列車制動時，可將多餘電能儲存起來，在用電高峰時再釋放使用，實現“削峰填谷”，構建起一整套“網-源-儲-車”協同供電技術體系。

  綠電賦能軌道交通

  包神鐵路集團“網-源-儲-車”協同供能示範項目，通過在既有牽引所增設“交-直-交”電力融通裝置，實現不同供電臂間電能的跨區調度，為新能源與儲能系統提供了直流接口。

  極端情況下，以新能源發電與儲能系統為電源，借助逆變構網技術恢復牽引網供電，進一步提高牽引供電系統的可靠性和穩定性。

  項目投運後，預計每年可提供740萬度的“零碳”綠色電能，節約標準煤約2200噸，減少二氧化碳排放量約5800噸，形成新能源消納新模式。

  “該項目在系統架構、自洽技術、功率變換和能量管控等方面取得創新成果，為新能源接入軌道交通積累了寶貴的技術研發與工程建設經驗，更為軌道交通綠色用電提供了實踐參考。”項目技術研發負責人、西南交通大學首席教授高仕斌介紹道。（馬瑞琴）