地铁是当之无愧的“电老虎”，北京、上海等大城市一年地铁耗电量均已超越15亿度。到2019年末，我国已注册城轨交通线亿度。跟着城轨交通的快速展开，未来的年耗电还将是个惊人数字。

　　怎样下降城轨交通的供电能耗，是完成整个城轨交通体系节能降耗的要害。9月25日，北京交通大学宣告自主研发的世界首套城轨交通地上式超级电容/电池混合储能设备，在北京地铁八通线梨园站挂网实验成功。该设备能收回运用列车再生制动能量，下降城轨列车能耗10%—15%。

　　这一设备的研发团队是北京交通大学杨&林实验室，负责人是杨中平教授和林飞教授。他们猜测，高效运用轨道交通车辆的再生能量，将成为城市轨道交通节能的首要手法。

　　什么是牵引用电?什么是再生制动能量?杨中平说，地铁在站间运转，先阅历牵引阶段，车辆由停止开端加快，电机耗费大功率然后发生牵引力，车辆加快到如70公里/小时的限速;之后进入等速巡航阶段或惰行阶段，电网只需求小功率即可保持巡航;车辆快到站时，进入制动阶段，车速降为0。

　　能量守恒定律告知咱们：能量既不会随便发生，也不会随便消失，只会搬运或许改动方式。“经测算，6节车厢的八通线，发生的再生制动能量大约是14度电，由于无法回来公共电网的大池子，怎样把这部分能量贮存起来并有用开释运用起来?”这个问题能够扼要解说杨&林实验室的作业。

　　这对整个地铁体系的节能减排含义有多大?要想搞理解这项研发的价值，得先弄理解一个“50%”。杨中平解说说，列车牵引用电和其他如车站电梯、扶梯、空调等隶属设备的用电量各占50%左右，地铁运营电费的一半花在了牵引用电上!这是联系整个地铁体系节能减排的要害技能之一。

　　交通运输部科学研讨院专家库聘任专家、北京市地铁运营有限公司原副总工程师兼设备部副部长黄旭虹非常了解轨道交通，“假如没有地上吸收设备，剩余的能量会变成灾祸，比方，地铁制动盘磨损严峻，每3个月就要换轮子，几个月就能耗费掉几年的本钱”。她回忆起十几年前找到杨中平常，两人对地铁能耗挖潜一拍即合。

　　最好的方法是“自产自销”。2007年，杨&林实验室开端做小功率的储能设备，慢慢地，10千瓦、200千瓦，随之自主研发我国首套一兆瓦的地上超级电容，2016年在八通线实验成功。该储能设备已在青岛、广州等地多条地铁线路投运，节能效果显著。

　　本次实验成功的混合储能设备，是继2016年研发的超级电容储能体系的第二代产品，相较第一代纯超级电容储能体系，均匀每天可多节电150度。当列车牵引时，再将贮存的能量开释出来，使再生能量被充分运用起来。此外，该设备可削减列车根底制动磨损，进步城市轨道交通运营安全性和可靠性，下降运营保护本钱，延伸车辆设备运用寿命。

　　研发团队在北京八通线梨园站实验的结果表明，夜间单车运转时，每趟节能率均能到达20%;在地铁正常运转期间，作业日日均节能1500度电，节能率达13%;而周末日均节能900度电，节能率超越17%。

　　“能够说，咱们的效果下降地铁能耗的10%—15%是没有问题的。”林飞说。这意味着什么?就拿北京地铁来说，总路程600多公里，2019年耗电量为16亿度电，能节省1亿多度电，一度工业用电按0.8元来算，折合人民币1亿元左右。

　　北京市地铁运营有限公司技能部副部长李宇杰说，节能是北京“才智地铁”的一项重要需求，杨中平缓林飞的团队面向职业需求展开研讨下一代储能设备，效果显著，是国际上真实的第一个兆瓦级混合型储能设备，有很强的推行价值。

　　黄旭虹说，国外并非没有轨道交通的节能技能，如超级电容、飞轮等技能，但这些都对我国引入有所约束。之前北京地铁运营方从前考虑过用国外的产品，甚至在变电所预留了节能设备的方位，可是光一个站的超级电容设备就要600万元，价格让人咋舌。

　　从科研立项、理论研讨、体系建模与仿真、软硬件规划、样机的研发，再到设备的设备、挂网实验，从第一代产品到第二代，凝聚了团队师生很多汗水。

　　其时实验设备设备正处在北京寒冬时节，为了不影响八通线白日的正常运营，一切设备和运用作业都必须在清晨12点至3点半进行。这个昼伏夜出的团队，见证了北京很多个清晨。

　　从2017年研讨被归入国家“十三五”要点研发计划，到2018年计划规划、样机研发，到2019年收购、拼装、调试，在北京交大长三角研讨院长达几个月的实验，林飞说，研讨碰到了数不清的困难，“所幸咱们带着一茬茬的学生挺过来了”。

　　7月27日，清晨4点多，从北京八通线梨园站爬到地上的师生，在星空之下喜不自禁，由于团队刚顺利完成了单车行车实验。这是储能设备第一次在地铁现场实验成功。

　　“从作业量来说，我做了10%的作业，林教师20%，学生们做了70%。”杨中平说，这些学生平常看起来没有那么乖，可是有超出他幻想的迸发才能、应战困难的勇气和决计，遇到问题能淡定处理。

　　在日本留学10年，并在东京大学取得工学博士学位的杨中平“最怕学生不如自己”。在他看来，我国轨道交通的快速展开，为国内高校学生科研供给了比国外大学生更多的工程实践时机。

　　在很多学生中，秦强强、艾明成、杨浩丰、陶孝涛、刘宇嫣、信月、兰笠夫、刘耀文、宋美玉、赵紫薇、米佳雨等11人作为主力参加了项目。本年上半年，由于疫情影响，学生们无法回到校园寓居，团队只好在通州租了房子，便利队员研讨，从6月一向住到9月。

　　硕士研讨生杨浩丰参加了项目的全过程。在北京地铁梨园站挂网实验期间，需求一向在变压器室调查、记载储能设备的实验数据，他和同学们在设备前一蹲便是一天。变压器室内设备较多，噪音很大，并且北京地铁办理严厉，大门不能翻开，他们在挨近40摄氏度的炎热环境里，苦苦熬着。

　　网压问题、信号搅扰、不明原因跳闸……面临校园电脑里永久碰不到的难题，学生们在教师的指导下，挨个排除故障，找出计划。研二学生兰笠夫，数不清自己接了多少根线。“便是接线，也跟实验室不一样，在地铁里，要带电操作，空间狭小，怎样接线都是学识。”

　　“一代更比一代强，他们比我读书时的视野宽多了。只需给他们满足的条件和环境，这些90后的科研后备军就能背负重担，这是我最欣喜的当地，感觉人生没有白活一场。”杨中平说。