我们有支节能攻坚队
时间：2021年07月13日
随着社会经济的不断发展、节能越来越成为人们关注的话题。今年全国两会，为应对气候变化，我国提出“碳达峰”“碳中和”备受关注，承诺实现“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”等庄严目标。在今年的政府工作报告中，“做好碳达峰、碳中和工作”被列为2021年重点任务之一。
我们公路基础设施建设中，隧道节能是我们攻坚的重点。据交通部门统计，到目前为止，全国正在运营的公路隧道共有近2万座2000余万延米，并且每年都以10%的速度增长。中国真正成为世界第一的隧道大国。
然而，这个庞大的公路隧道群，其运营管理的能耗总量也是世界第一的。中心有一支特别活跃的科技队伍，是由一批博士、硕士、高级工程师和技术骨干组成的中心隧道节能技术攻坚团队，一直为隧道的营运节能不断探索。多年来，他们默默无闻地工作，经历了一次又一次的攻坚战，年轻的博士曹正卯和团队的同事们，依靠扎实的理论和技术功底，先后完成了《高速公路隧道营运照明系统节能研究》、《山区长大公路隧道按需营运综合节能技术研究》、《基于远程变频的隧道按需通风技术研究与应用》等二十多项重大科研课题，其成果受到专家的高度评价。
中国工程院郑颖人院士认为：这些项目的主要技术成果总体达到国际先进水平，并获得中国公路学会和重庆市等多个省市的科学技术奖。我作为特约记者，对这个团队进行了采访，他们的故事由此展开。
PART1：节能，须从调查研究入手
节能，不能凭空想当然，而必须到隧道营运管理第一线去做详实的调研，去了解实际情况，掌握第一手资料。中心节能攻坚团队调研和参与设计回访的隧道有几百座之多，手上储备了大量的现场资料，找到了真正困扰节能工作的确切的痛点和难点。比如，他们调研中发现，自动系统传感端的隧道光强检测器和亮度检测器，一个隧道也就设了一两处，这么先进的设备，为什么管理部门用的很少呢？经过询问才知道，设备先进，但是价格贵，一台就是1万多块钱，舍不得多用，况且又非常容易出现误差，误差究竟是多少，又很难标定。如此经过一两年，它测的数据就更说不准了，数据失真了，就没有人再用了，最后就回到了最传统，最粗放的一种的人工控制模式。了解到这些实际情况后，他们就有针对性地做了大量的研究改进工作。
他们借助国家级重点科研平台先进的科学试验体系，自主研发了照明智能控制系统、多参数耦合的照明节能系统、高精度成像式亮度检测仪等多种先进设备，不仅进一步提高了检测精度，极大地减少了误差，而且方便实用，价格也大幅下降了。依靠中心拥有的实体隧道实验平台，他们在设备大面积推广应用之前，从数字模型试验、到1:15模型试验，再到后面实体隧道1：1模型试验，逐次经过试验证实各项指标都过硬了，能达到实际节能效能之后才在实际隧道中推广应用。经过时间检验，这些设备具有抗干扰能力强、前端感知测量数据精准，控制系统响应及时，操作完全智能化等特点，为实现隧道节能”按需控制“打下良好的基础。
PART2：节能，落实推广才见成效
为了保证行车安全，隧道照明、通风和供配电基本设施不可或缺，但其营运、管理费用极高，已成为公路隧道营运中的沉重负担。落实公路隧道运营节能必须落在实处。他们在对隧道较多的广东、福建、浙江、重庆等地隧道管理部门的深入调研的基础上，如何落实隧道的营运节能，成为隧道建设和营运管理需要解决的迫在眉睫的重要问题。中心隧道节能攻坚团队花大力气抓落实。他们把先进的设备交给使用单位的同时，便对相关上岗人员开展培训，让管理人员了解设备性能，熟练掌握设备的使用要素，做到信任这个设备、依靠这个设备、爱护这个设备。比如，广东省江门至罗定高速公路，线路全长约147.4公里，全线有隧道10座，共长11.23公里。当他们把设备交到用户的手中时，按照过去的观念，任务到此就算交差了。可是，现在他们认识到，把设备交给用户，仅仅是节能任务的开始，能不能达到节能的目的，还需要大量的落实工作。
中国人民解放军后勤工程学院毕业的蒋犁，走出校门就参加了这个团队，如今已经整整10年，他和队友们一起，研发了山区长大公路隧道按需营运综合节能技术，包括基于远程变频的隧道按需通风技术、基于物联网的按需照明技术、基于太阳能光伏技术的绿色减光构筑物和低能耗供配电技术等等，还编制了长大公路隧道按需控制节能运营技术指南。其中，他们研发的多项综合节能技术在江罗高速公路隧道群等工程中得到了良好的应用，取得了显著的节能效益。
中心节能研发团队以落实节能的各个环节为己任，从科研开发、成果转化、到大批量新型节能设备的生产和运输、再到现场安装、调试等等实现了一条龙服务，他们把难度最大的留给自己；特别是产品批量生产，出现的问题多且杂，大多都是生产工艺相关的问题，团队带头人张琦带领团队深入到一线的生产车间，与合作的设备生产厂家逐一排查问题，解决问题，为设备的安装调试，顺利推进节能工作迈出了决定性的一步。
比如，在西汉高速公路隧道照明及供配电系统检测及评估的项目中，中心隧道节能攻坚团队综合采用了自己研发的照明及供配电节能研究成果，对现有系统进行了评估，提出了节能优化改造方案，一下子就节能40%。还比如，浙江金丽温高速公路隧道群、江苏宁淮高速公路隧道、广东广深珠高速公路隧道、重庆云万高速张家山隧道、重庆彭武高速高谷隧道等等上百条隧道，都在该团队的支持下，隧道耗能大幅下降，较好地摆脱了高耗能的困境。
PART3：节能，永远不会进入尾声
近10年来，在中心隧道节能攻坚团队的不懈努力和倡导下，全国的隧道节能工作取得了巨大的成绩。团队的技术骨干、高级工程师潘勇跑遍了全国几十个省市的工地，特别是跑西藏，跑新疆，有时候一离开家就是一两个月，最长的时候有半年之久。团队每个人都默默地克服了很多工作环境和技术上的困难，还有个人和家庭的困难。但是，看到自己的艰苦付出，取得了丰硕的成果，心中的宽慰便油然而生。比如，二广高速公路怀集至三水段的15座隧道（总长约18.38公里）在照明系统优化设计时，综合采用了洞外亮度参数、隧道照明参数以及调光技术方面的研究成果，不仅降低了工程初期投资，而且实现了总体节能45.69%。尤其对于300m以下短隧道，照明灯具总功率大幅下降，节能超过了70%以上。还比如，重庆界水高速公路南湖隧道采用隧道照明节能设备研究成果后，节电率达到27％以上，年节约用电量约370094 千瓦/小时，折合电费30余万元。重庆彭武高速公隧道群使用照明节能设备研究成果，每年可节约264.75万度电。
还有青岛至兰州高速公路陕西境内的17座隧道群，西藏米拉山隧道，吉林五女峰隧道、重庆云万高速的张家山隧道等，营运节能十分显著。在重庆轨道交通莲花村区间隧道、龙头寺区间隧道等依托工程中创造了4455万元的直接经济效益，实现了建设绿色公路隧道的营建目标。隧道照明运营开支居高不下的现状，得到了显著的改善。
全国隧道节能按照现有的基数，每年节约的效益不下1000亿元人民币，随着建设规模的进一步扩大，运行情况的日新月异，节能工作永远不会进入尾声。张琦说，对我们隧道科技工作者来说，节能是一个永恒的课题。所以我们特别倡导绿色发展与精细化管理的理念，在节能工作中培养了一大批绿色公路隧道建设的高技术人才。这是一项具有长远意义的工作成果。我们团队现场组织人员每天都在进行数据监测和长期跟踪，所以说，我们现在取得的成绩不是工作的终点，而只能是节能工作的一个新起点，恰所谓“节能正未有穷期”啊！
江罗路节能效果测试
（撰稿人：关书敏、张琦）
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