這項名為“地鐵隧道風(fēng)能回收利用”的最初創(chuàng)意,起源于北京建筑技術(shù)發(fā)展有限責(zé)任公司的副總經(jīng)理鐘衍,在2008年秋天一次相當(dāng)乏味的出差。
這位技術(shù)員出身的年輕人駕車沿著京滬高速公路向山東飛馳而去,車行風(fēng)起,車窗外高速路邊綠化帶的葉片在劇烈地擺動。鐘衍腦海里靈光一閃,這股風(fēng)能不能加以利用呢?
這個念頭像火一樣把他燃燒起來。一回到北京,鐘衍迫不及待地和幾個技術(shù)員說起這個想法。但問題很快被提出——高速公路作為一種敞開的交通設(shè)施,多數(shù)路段是露天的。車輛行駛產(chǎn)生的風(fēng),總能量或許可觀,但在時間和空間上都較為分散,可聚合性比較差,風(fēng)聚不起來,便不好利用。幾個人于是把注意力轉(zhuǎn)向高速公路上的隧道。但高速公路的隧道地段少,且長度一般較短,也不利于風(fēng)能收集。
既要有便于風(fēng)能聚合的相對封閉的環(huán)境,又要有便于收集風(fēng)能的較長的隧道里程,綜合考慮這兩點,最后,鐘衍瞄上了地鐵隧道的風(fēng)。
隨后,科研小組開始對北京的地鐵線路進(jìn)行風(fēng)力測試。在五棵松、朝陽門、西直門、建國門等四個地鐵站的測試中,列車經(jīng)過的風(fēng)速大約在5~7米/秒之間,最高達(dá)到15米/秒。實際測試與數(shù)據(jù)測算結(jié)果基本相符,看來這一設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是具備可行性的。
如果鐘衍的計劃順利進(jìn)行,兩年后,當(dāng)列車駛過地鐵隧道,將帶動隧道兩側(cè)的風(fēng)機轉(zhuǎn)動,然后通過輸送、蓄能、并網(wǎng)等環(huán)節(jié)傳送到地鐵站臺,支持地鐵站的照明及廣告牌用電。
根據(jù)鐘衍他們的考察,北京地鐵每天運行約200班次,每班次有效風(fēng)速持續(xù)時間為30秒。鐘衍的團(tuán)隊目前為他們的風(fēng)力發(fā)電機設(shè)計的額定發(fā)電功率是500瓦/臺,則每臺發(fā)電機在一年365天的發(fā)電量約為300千瓦時。
而北京地鐵兩個站臺之間的間距約為1.2公里,全速行駛區(qū)段在800米左右,按照初步設(shè)計,將每隔5米在隧道雙側(cè)安裝風(fēng)輪,這樣一個站點之間將安裝約320個風(fēng)輪,一年總發(fā)電量可達(dá)到96000千瓦時,基本可以滿足一座小型地鐵站的照明用電。
北京地鐵一號線、二號線、十號線、五號線地下部分可供進(jìn)行風(fēng)能開發(fā),總共有74個車站,假設(shè)每座地鐵站的一年總發(fā)電量都可達(dá)到96000千瓦時,則74車站一年的隧道風(fēng)將可轉(zhuǎn)化為7104000千瓦時的電能。
在擴大內(nèi)需的基建熱潮下,全國目前共有12個城市的36條城市軌道交通線路在建。如果鐘衍的計劃可行,未來這些為數(shù)眾多的地鐵站將可能被改裝成一個個小型的“發(fā)電廠”,那股一掠而過的風(fēng)將讓我們節(jié)省下一筆可觀的能源。
今年5月,地鐵隧道風(fēng)能回收再利用課題已經(jīng)通過了建設(shè)部的立項,該項目的技術(shù)模型在今年6月份的北京節(jié)能環(huán)保展上也已經(jīng)亮相,鐘衍下一步計劃申請在北京立項,并與地鐵等相關(guān)部門合作進(jìn)行模擬試驗,目前,他們最需要的就是資金的支持。據(jù)介紹,這些設(shè)備的研究和制造成本很昂貴。隧道內(nèi)安裝一個風(fēng)輪的平均成本約為1000元,一段地鐵隧道的設(shè)備投入約為32萬元。如果電費按0.8元/千瓦時計算,每臺風(fēng)力發(fā)電機發(fā)電量計算為300千瓦時,一臺風(fēng)輪一年可以節(jié)省電費240元,4~5年可以回收1000元的設(shè)備成本。
(轉(zhuǎn)載)