全球绿色智能轨道交通运输系统解决方案倡导者和提供商:中车株洲电力机车有限公司——中国工业碳达峰优秀企业系列报道五十九

2024-06-18 14:46          4166次阅读


为深入贯彻落实党中央、国务院关于“做好碳达峰、碳中和工作”的决策部署,经报国家碳达峰碳中和工作领导小组办公室有关领导同志后,中国工业经济联合会自2022年起,从征集范例、调查研究和宣传培育三个维度开展中国工业碳达峰“领跑者”企业遴选和研究工作,找出并宣传推广企业优秀成果与案例,助力工业领域更好地开展碳达峰和高质量发展工作。

截至目前,全国范围内共有105家工业行业领军企业(2022年42家,2023年63家)成为中国工业碳达峰“领跑者”企业。根据工作计划,中国工业经济联合会将在有关部委、地方政府和行业组织的支持下,持续做好中国工业碳达峰“领跑者”企业遴选和研究工作,到2025年累计找出300家,到2030年累计找出1000家中国工业碳达峰“领跑者”企业,并在每年的中国工业碳达峰论坛上发布当年的中国工业碳达峰“领跑者”企业研究成果(含企业名单)。

现将调研过程中了解到的一些优秀企业成果和案例进行系列报道,为各地方、行业、企业做好工业碳达峰工作,实现工业绿色低碳转型和工业高质量发展提供范例参考和路径借鉴。

 

中车株洲电力机车有限公司(以下简称“公司”或“株机公司”)是中国中车旗下核心子公司、湖南千亿轨道交通产业集群龙头企业。公司创建于1936年,建立了中国业内型谱最全、品种最多的产品体系,形成了以电力机车、城轨车辆、动车组等三大主业为核心,重要零部件、维保及机电总包服务等新产业协调发展的“3+X”产业格局。拥有国家级企业技术中心,建成了国内行业独有的3个“国家级”创新平台,牵头组建了行业唯一的国家级制造业创新中心。目前在国内外设有34家子公司,产品服务全球52个国家和地区。

十八大以来,公司以习近平生态文明思想为指引,坚持“绿水青山就是金山银山”的绿色发展观,不断探索低碳发展模式,全面践行绿色投资、绿色创新、绿色产品、绿色制造、绿色服务、绿色企业的“6G”理念,为轨道交通装备行业绿色发展、为公众绿色出行作出积极贡献。公司2001年通过环境管理体系认证,2016年通过能源管理体系认证,2019年获评国家绿色工厂、2020年获评国家绿色供应链企业,2022年获评湖南省水效“领跑者”,2023年获评中国工业碳达峰“领跑者”企业,获评生态环境部2023年绿色低碳典型案例,连续多年获评湖南省环境诚信企业。

作为全球绿色、智能轨道交通运输系统解决方案倡导者和提供商,公司积极推进自身和行业全价值链绿色低碳升级转型,致力于构建并践行“六全”绿色低碳发展模式。

 

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图1 “六全”绿色低碳发展模式图

一、全维度规划绿色低碳发展战略

为完整准确全面落实国家碳达峰碳中和战略,充分发挥中央企业“领头羊”作用,公司成立双碳行动机构、充分配置双碳支撑资源、系统制定双碳行动方案。

组建多维双碳行动机构。成立以公司董事长、总经理为组长的双碳工作领导小组,下设生产制造减碳、产业发展减碳、产品研发减碳、价值链协同减碳四个工作组,并设立双碳工作推进办公室。此外,公司成立电气化公路“智道”团队和新能源“绿电”团队,一方面发挥铁路电气化技术和产业链资源优势,跨界提供集规划设计、工程施工、装备制造、运营维保于一体的“智道”电气化公路系统解决方案,另一方面创新培育新能源“绿电”产业,为构建轨道交通、清洁能源装备的“双赛道双集群”产业发展新格局贡献株机智慧。

做足多维资源支撑准备。数据方面,基于集团公司制定的轨道交通碳排放核算指南,统计了近10年的范围1、范围2碳排放以及近三年的范围3碳排放,对运营碳排放进行分析排序,识别重点碳排放源;政策方面,开展国家“1+N”政策研究,对国家双碳政策进行收集、分类以及适用性分析、管理;人才方面,建立公司双碳管理人员网络,开展碳核算、碳足迹、低碳技术等培训,培养梯度双碳人才。

策划多维双碳行动方案。公司以“促进产业升级、赋能轨道交通、推进源头降碳、确保联动发力”为原则,主动对标世界一流企业,结合自身特色特点,制定了《中车株洲电力机车有限公司碳达峰碳中和行动方案》,该方案基于“2035年运营碳中和,2050年全价值链碳中和”的目标,将绿色低碳理念融入产业发展、产品研发、工艺革新、供应链管理等公司各业务中,提出业务结构优化、能源效率提升、能源绿色转型、数字化体系构建、能碳管理升级、低碳供应链建设、低碳科技创新、绿色品牌输出八大重点任务,以及对应的47项指标、64项重点工程。

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图2 公司碳达峰碳中和行动方案整体架构


二、全谱系开展绿色低碳研发设计

以“连接世界、造福人类”为使命,延续电力机车绿色低碳基因,建立绿色化、智能化、轻量化、模块化、平台化研发技术体系,实现全谱系产品的绿色高效设计,不断推进产品绿色低碳迭代更新,不断突破产品绿色低碳核心技术,提供绿色交通、能源解决方案。


机车方面,提供多种能源制式。公司先后研发了涵盖电(网)-电(池)、内(燃)-电(池)、内(燃)-电(网)-电(池)、纯电、氢-电(池)等20余款绿色机车,在10余个国家进行技术认证和运用实践。为湖南钢铁集团提供的大功率纯电新能源调车机车,相比传统内燃机车,效率更高、可回收机车的动力制动能量,年节省燃油费100万元,减少碳排放150吨。

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图3 国内首台大功率氢能源调车机车

地铁方面,应用前沿节能技术。下一代智慧地铁车辆以“节能环保”为核心特征,集中研究应用了轻量化轴箱内置式永磁直驱转向架、全碳化硅变流、永磁牵引、高频辅助逆变器、DC600V直流供电变频空调等轻量化、节能降耗前沿新技术,整车节能超过15%。研制的无锡S1搭载车载轨道综合检测系统,可实现高效的能耗管理,效率提升85%,全生命周期成本减少50%。

 

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图4 时速120公里B型智能化标准地铁

动车组方面,先后研制出160公里至270公里速度等级的动力分散型和集中型动车组,实施制动能量回收、先进能量管控等。2021年投入运营的复兴号高原双源动车组,采用世界首创高原环境下的内燃、电力模式双源牵引集成技术,相对于传统DF型内燃机车碳排放量降低约10%,项目获评中企联绿色低碳发展优秀实践案例和集团绿色低碳优秀一等奖案例。

 

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图5 复兴号高原双源动车组

工程车辆方面,公司向北京、深圳、上海、广州和新加坡、悉尼等国内外30余个城市提供了各型多功能高端双源制轨道工程车辆。2009年以来,公司中标的蓄电池工程车占国内招标数量的90%以上。

清洁能源领域,基于电力机车核心技术,公司掌握超级电容、储能、动力包、系统集成等多项新能源核心技术,并不断创新发展。公司联合所在地政府,以轨道交通产业园为示范场景,建设分布式光伏、共享储能电站、光储充城市驿站等,打造“政企合作”低碳产业示范园。

三、全流程实施绿色低碳供应管控

作为国家级绿色供应链管理示范企业,公司从供应链管理流程出发,不断探索新的管理方法和技术,加强与合作伙伴的沟通与合作,致力于带动供应链共同绿色降碳。

推行低碳供应链战略。在产业链子链长建设中,推进供应链的绿色化、低碳化,建立了供应链管理和供应商绿色低碳5级评价体系,将绿色低碳作为供应链建设水平评价的重要指标,积极帮助、带动全产业链企业贯彻落实国家“双碳”战略,引领全产业链低碳化。

严控供应链绿色准入。修订《供应商管理控制程序》《供应商第二方审核管理办法》《供应商产品认证管理办法》等,在供应商准入和综合评估阶段,开展供应商审核监督工作和绿色绩效评价,引入环境管理体系、能源管理体系、双碳推进体系等评价项点,筛除不合格供应商。

培育绿色低碳供应商。制定绿色低碳供应商培育目标,对供应商进行分级分类,首期选取50余家绿色升级意愿强,低碳管理基础好的供应商开展绿色低碳培育,开展供应商碳排放数据的收集和绿色环保评价,目前已有22家供应商成为国家级绿色工厂。

强化供应商减污降碳。推进供应商产品的绿色环保提升,主办“中国轨道交通车辆绿色与环保创新材料产业峰会”,发布了行业VOC限值标准,联合80余家材料供应商共同作出降低VOC的承诺并开展相关工作,2022年产品VOC排放量较2019年下降超30%。

四、全方位强化绿色低碳生产制造

持续推进能源低碳化、原料无害化、工艺超前化、设备高效化、管理智能化提升,精准挖掘改进潜力,升级生产制造方式方法,以绿色工厂为根基,追求“零碳工厂”极致发展目标。

开发零碳能源。2023年公司利用厂房屋顶资源安装了7.55MW的光伏发电系统,2023年下半年总计发电量400万度,今年计划投资1.2亿元,利用16万平方米的屋顶面积,新增19.2MW的分布式光伏电站,同时配套45MWh的储能设施,预计年减碳量10000余吨。另外2023年起公司由原来和火电公司签订购售电合同,改为与绿色电力销售公司签订购售电合同,实现近100%绿电使用。

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图6 公司分布式光伏


使用绿色物料。公司投入3.6亿元实施智能绿色涂装项目,实现自动化喷砂、打磨、调漆、喷涂,项目全面采用水性涂料生产工艺并配套高效的VOC治理设施,2023年投产后实现VOC减排70%以上。推进车辆材料的生态化替代,车辆可回收材料占比达到90%以上。

提升设备能效。实施厂房LED绿色照明,将公司4000余盏厂房金卤灯更换为LED灯,功率下降50%,年降碳1200吨;推广柴油设备设施电气化,电力叉车占比逐步提升达到50%以上;对风冷机组进行改造,淘汰老旧电机,年节电13万度;将普通锅炉更换为冷凝式燃气锅炉,热效率由95%提升至102%,年节约1.1万立方米天然气。

升级低碳工艺。公司实施绿色低碳工艺革新,推广应用搅拌摩擦焊技术获中国节能减排科技进步二等奖;构架不退火工艺获集团公司绿色低碳优秀案例二等奖;推行智能制造,成为全国轨道交通装备行业第一家四级成熟度企业,并先后获评全国智能制造标杆企业和国家2022年度智能制造示范工厂。打造的全球首个轨道交通转向架智能制造车间,实现了人员精简50%、运营成本降低20%、车轮加工效率提升29.8%,车轴加工效率提升26.7%,有效降低了生产过程资源、能源消耗。

应用能管平台。公司自2021年起,与国家电网合作建立了能源管理云平台,将电、水、天然气、压缩空气以及蒸汽等计量仪表进行智能化升级,实现公司、车间、重点用能设备三级能耗数据在线采集,对空压站、锅炉房、制冷站等主要用能设备的能耗运行参数进行动态监视,智能识别能耗异常并进行及时处置,减少能源浪费。2023年较2021年单位产品综合能耗下降11.35%。

五、全覆盖推进绿色低碳仓储物流

公司全面推进仓储方式、包装方式、运输方式的绿色低碳转型,建设立体化、智能化仓储,使用少耗材、可回收、可再用的绿色包装,合理规划配送路线、提高载货率,进一步促进物流绿色化。

 

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图7 储运一体化运输车

构建现代仓储。公司配置了标准化工业库房、露天堆场、自动化立体库等综合仓储设施,自动化立体库配合AGC物流车实现配件的自动存储与车间内转运。下属株洲物流公司被中国仓储与配送协会评定为“中国五星级仓库”。

推行循环包装。产品裸车运输模式,避免包装物的消耗和环境污染。公司及下属企业,先后投入电缆折叠包装、构架循环包装、A/B/C循环包装等11种类型循环包装,在供应商内推广使用循环共享包装替代木制包装箱,共享包装目前占供应商总包装量的90%以上。

强化低碳运输。上游运输的优化一方面体现在减少运输距离上。公司作为轨道交通装备龙头企业,在周边培育了近500家供应商,大约5公里范围内,就可以找到生产一台电力机车所需的上万个零部件的配套生产企业。在国外深入推进“五本”经营模式,减少长距离运输碳排放。另一方面,公司在周边区域建立了仓储物流中心,应用智能物流仓储、智能化仿真系统,共享供应商库存、交货计划及交货跟踪信息,提高运输及时性和运输效率。在下游运输上,产品采用点对点直销模式,减少分销运输,运输路线优先选用铁路和船舶运输。

六、全要素优化产品服务及再利用

公司基于全生命周期观念,以数字化、智能化为支撑,在轨道交通领域提供全生命周期设计、施工、运营一体化解决方案,打造以“智慧、绿色”为特色的“系统+”业务新模式。

发展绿色智能维保,助力服务增效。自主研发了轨道车辆智能运维平台,采用智能关联对比分析方法,减少数据分析人员投入以及分析误差导致的人工、物资损耗,人工检测被替代率达到72%、工具购买率降低66%、物料周转成本降低5%,维保现场实现无纸化作业。开展车辆设备状态评估和寿命预警,推动车辆检修从计划修向状态修转变,减少过度维修,节约维修资源。

发展绿色循环维保,引领车辆再制造变革。对老旧车辆的牵引、制动、空调、照明等系统进行改造,赋能交通运输环节的节能减碳。以广A1项目为例,牵引、辅助系统改造后,核心模块数量减少75%、列车减重5.3吨;照明系统改造为LED光源,节能效果约35%;升级空调系统,节能效果约15%。通过改造将车辆寿命由原来的30年延长至40年,大大降低了车辆生产、回收造成的碳排放。

发展绿色“系统+”,打造海外节能标杆。2020年,公司中标墨西哥城地铁1号线整体现代化项目,该项目是中国中车第一个海外总包项目,也是国内轨道交通行业首个海外“系统+”项目。该项目为墨西哥城提供绿色低碳的公共交通工具,采用大胶轮走行、小胶轮导向的结构,减噪性能比传统钢轮制式小6分贝,电力消耗比原有列车减少35%。项目以高度的社会效益和环境效益,获评全球十大PPP项目经典案例。

 

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图8 墨西哥城地铁1号线整体现代化项目车辆

“发展绿色经济,共建低碳中国”既是我们的愿景,也是我们的责任。在未来的发展道路上,公司将始终坚持绿色低碳理念,做好绿色低碳技术的创新者,做好绿色低碳产品的提供者,做好绿色低碳转型的推动者,做好绿色低碳发展的引领者,进一步推动全产业链的绿色低碳,为公众绿色出行、绿色生活贡献中车力量。

 

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联系人:中国工业碳达峰项目组

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