大秦铁路沿线工区太阳能供暖方案的可行性分析

摘 要：大秦铁路是实现我国西煤东输战略的重要交通线之一，但是由于建设年代较早，且路程远，地区偏远，铁路沿线的变电所和检修站都使用燃煤进行供暖。本文从多个角度分析，并提出以太阳能供暖结合传统燃煤供暖相结合的方法来实现铁路沿线的供暖，论证了方案的可行性。

关键词：供暖方案；大秦铁路；太阳能

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.255

1 现状分析

大秦铁路是我国在1992年建设的一条连接山西大同和河北秦皇岛的铁路，是我国一条非常重要的铁路干线，并且为我国实现西煤东运战略提供了很大帮助。大秦铁路在二十一世纪初已经达到了年输送运量一亿吨的能力，并且在之后将很多现代化电气技术应用到大秦铁路线上，到了2010年大秦铁路年运输量超过了4亿吨，是世界上年运输量最大的铁路。

为了保障铁路的正常运行，铁路沿线需要建设变电所和维修站，为了保障维修人员的正常生活，变电所和维修站最初全部使用燃煤供暖，燃煤供暖效率低，且多数为直接燃烧，容易污染环境。因而在2004年以后在大秦铁路沿线使用电锅炉来替代传统的供暖方法，使用电锅炉供暖可以有效提高供暖效率，并且不会对环境造成污染。经过了十多年的发展，很多变电所和维修站的电锅炉设备老旧，电锅炉的电气配件很多都已经损坏或者已经达到使用寿命期限，而负责维修电锅炉的维修人员距离变电站较远，且交通不便，在电锅炉出现问题到检修结束需要花费时间长，因而严重影响了变电所和维修站人员的正常生活，因而亟需对先要的电锅炉供暖方案进行改进。

2 供暖方案可行性

在国家倡导低碳经济，进行节能减排的大背景下，太阳能供暖系统是一种有效利用太阳能进行供暖的方式，太阳能和风能等一样是一种最为常见的绿色能源，目前太阳能供暖方案以及相关技术都研究的非常成熟，并且在我国的大部分地区都得到了广泛应用，其安全性、经济性和环保性都得到了检验。其基本原理为：在冬天启动供暖模式后，太阳能供暖系统会首先进行系统安全检测，检查风路和水路的安全性能，高温水箱放置于建筑物顶端，通过传感器检测高温水箱的温度，当其温度超过设定值时就启动热量转换，通过循环水泵可以将高温水箱的热水提取出来，通过散热系统送到建筑物内部进行采暖。若太阳能温度不够时，则使用电锅炉进行采暖，两者进行有效结合即可保障建筑物内的采暖有效進行，并且大大节约了电力资源。

本文在大秦铁路工作多年，结合多年的工作经验提出两种方案进行对比：

（1）将现有的电锅炉供暖进行逐步更新，以替代原有的老旧、有故障的电锅炉；

（2）使用太阳能供暖，结合现有的电锅炉供暖系统，进行联合供暖。

以上两种方案均可以解决当前铁路沿线工区供暖问题，但是在从成本、环保以及国家政策上等进行综合考虑进行对比，有以下结论：

1）如果将现有电锅炉全部进行更新将需要一笔巨大的资金，而现有资金可能只能解决一部分的电锅炉，因而不能完全保障所有变电所和维修站的供暖问题。使用第二种方案在实施时将优先使用太阳能供暖系统替代那些已经有故障或者经常出现故障的变电站和维修所，稳步推进，成本要低于直接全部更新电锅炉供暖的方案，并且能够充分利用现有的电锅炉供暖系统，将减轻铁路营运成本和压力；

2）使用太阳能和电锅炉联合供暖方案存在一些问题，就是如何保障太阳能供暖能够实现对沿线工区的有效工作。首先从稳定性上来说，太阳能供暖系统是一种将太阳能转化并存储的系统，采用的电气器件较少，因而稳定性较高，电锅炉采用的电气器件较多，因而使用一段时间后故障率也较高。将两者联合起来进行联合供暖可以有效平衡稳定性及使用需求；其次，需要论证在大秦铁路沿线实施太阳能供暖的可行性，根据调查可以发现，在铁路沿线建设的变电站以及维修站面积普遍超过了三百平米，并且所在位置均阳光充足，因而作为辅助供暖方式非常合适，可以满足现实需求；

3）从环保以及国家政策上来看，我国历来倡导节能减排，在应用太阳能取暖上采取了一定的补贴政策，同时具备了较高的社会效益。太阳能采暖系统在前期建设上可能成本稍高，但是结合具体的政策从长远来看仍然具有较高的经济效益和环境效益，并且可以有效支持国内太阳能等绿色能源产业的发展。未来国家必定会采取更加积极有益的优惠政策，在沿线工区使用太阳能以及电锅炉联合供暖必定会有更加广泛的前景。

3 结论

本文结合在大秦铁路多年工作经验，充分分析大秦铁路沿线工区的供暖现状及需求，在原有电锅炉供暖系统基础上，提出一种太阳能和电锅炉联合供暖方案，从实施可行性、成本、国家政策、环保以及社会效益等方面分析了实施该方案的可行性，结果表明：在大秦铁路沿线工区实施太阳和电锅炉联合供暖具有一定可行性，且具有良好经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]阚德民，高留花，刘良旭.主动式太阳能供暖技术发展现状与典型应用[J].应用能源技术，2016（07）：43-49.

[2]敖永安，许志鹏，郝亚芬，阎国鹏.太阳能供暖系统在中国的发展分析[J].建筑技术，2015（11）：966-970.

[3]于国清，周继瑞.辅助热源对主动式太阳能供暖系统节能性的影响[J].暖通空调，2015（05）：12-16.

[4]李婷，康侍民，陈静.主动式太阳能供暖系统的研究现状综述[J]. 制冷与空调（四川），2013（06）：611-615.

[5]刘瑾，高雪飞，李德英.一种主动式太阳能供暖系统的经济性分析[J].建筑节能，2008（08）：53-56.

作者简介：郭长宝（1971-），男，助理工程师，主要从事暧通工程运营管理检修。endprint