本报讯（韩榕）如何降低地铁的供电能耗？当人们乘坐地铁时突然停电怎么办？近日，北京交通大学自主研发的地面式超级电容 / 电池混合储能装置，在北京地铁八通线梨园站进行挂网试验，不但可以回收利用列车制动能量，还可以在供电系统突发故障时利用储能装置将列车紧急牵引至地铁站。该装置由电气工程学院杨 & 林实验室自主研发，是世界上首套城轨交通地面式混合储能装置，工作日每日节能约 1500kWh，节能率达 13%；周末每日节能约 900kWh，节能率超过 17%。如果按照节约 1 度电减排 0.977kg 二氧化碳来计算，该套装置工作日每日减排 1.46 吨二氧化碳，周末每日减排 0.88 吨二氧化碳。
　　随着我国轨道交通运营总里程的快速增长，城市轨道交通系统用电量也逐年上升，2019 年已占到全国总用电量的 3‰。北京交大杨 & 林实验室负责人杨中平教授一直致力于研究轨道交通超级电容储能和再生制动能量的吸收和利用，他预测高效利用轨道交通车辆的再生能，将成为城市轨道交通节能的主要手段。2016 年，他带领团队师生研发了我国首套 200kW 及 1MW 地面超级电容储能系，并在北京地铁八通线成功运行。该储能装置已在国内多条地铁线路投运，节能效果显著。
　　而本次试验成功的混合储能装置，是继 2016年研发的超级电容储能系统的第二代产品，相较第一代纯超级电容储能系统，平均每天可多节电 150度。团队利用超级电容和钛酸锂电池的储能特性，将列车制动能再生的电能，同时储存在超级电容和钛酸锂电池中。当列车牵引时，再将储存的能量释放出来，使再生能量被充分利用起来。
　　此外，该装置可减少列车基础制动磨损，提高城市轨道交通运营的安全性和可靠性，降低运营维护成本，延长车辆设备的使用寿命。同时，对供电系统来说，将有效改善供电质量，减少电网电压波动对变电所供电设备的冲击，提升供电设备的使用寿命。
　　从科研立项、理论研究、系统建模与仿真、软硬件设计、样机的研发，再到设备的安装、挂网试验，都有团队里同学们深度参与的身影，从立项开始，他们就放弃了寒暑假、国庆等节假日，一直积极投入其中。
　　“通过亲身参与、实践，使我各方面的能力都得到了提升。这个项目给我们提供了一个践行 ‘知行’校训、不断思考解决问题的机会。”博士研究生刘宇嫣表示。
　　实验设备安装正处在北京的隆冬时节，为了不影响八通线白天的正常运营，所有安装和使用工作都必须在凌晨 12 点至 3 点半进行。而行车和挂网试验又赶上盛夏，地铁站配电室内没有空调和电扇，老师和同学们身上的衣服往往都湿透了几次。
　　团队里的硕士研究生杨浩丰参与了该项目的全过程。在北京地铁梨园站挂网试验期间，需要一直在变压器室观察、记录储能装置的实验数据，他和同学们在设备前一蹲就是一天。变压器室内设备较多，并且噪音很大，但同学们没有人喊累，一直坚守岗位。
　　项目组林飞老师一直驻守在试验现场。挂网试验要在每天地铁运行的早中晚高峰进行，于是他每天凌晨 3 点从家出发，开车近 1 个小时到达现场后，就投入到紧张的筹备工作中，准备迎接地铁运营早高峰的试验。再利用早中晚高峰中间的间隙，进行实验数据分析，整个暑假都没有休息。
　　“我们的项目从立项开始就受到了国内外多家科研机构和高校的关注，接连收到了许多合作意向，他们认为此次试验的成功，将推动我国轨道交通领域节能技术的进一步提高，推动我国储能技术应用的进一步发展。”杨中平老师介绍。
　　杨中平经常在课堂上和同学们这样说：作为一名交通领域的科研人，首先要热爱轨道交通事业，才能在实际工程中发行问题，将研究做的深入，解决更多工程实际应用问题，这样的研究才是有意义的。