高速铁路信号系统碳排放边界划分及分析

来源：交通运输系统工程与信息杂志2024年第2期北京时间：

作者：苏鹏飞, 王果, 闵永智, 陶金豆, 李旭东, 刘昕玥

单位：兰州交通大学，自动化与电气工程学院，兰州730070

摘要：准确量化高速铁路信号系统的碳排放量，对高速铁路碳排放核算及低碳化发展有重要意义。本文提出在计算其碳排放时需要综合考虑信号系统相关关联活动的思路，并划分信号系统的碳排放边界；提出基于能源消耗的信号系统碳排放计算方法，进一步利用碳流理论分析计算信号系统内各设备的相关碳流指标；最后以甘肃省兰州西高铁站为例进行分析，验证本文所提方法的可行性和有效性。结果显示，控制及监测系统的碳排放主要与电力碳排放因子有关，维护保养电码化设备所产生的碳排放平均仅有0.12kgCO2 ·d-1；信号系统各设备间的平均支路碳流密度为0.0076 kgCO2 ·kWh-1，各设备的节点碳势与支路碳流密度相等。结论表明，各子系统的碳排放量主要和其能耗类型有关，电能消耗引起的间接碳排放是信号系统碳排放的主要组成部分，信号系统相关活动引起的直接碳排放与一次能源消耗成正比。

关键词：铁路运输,碳排放边界划分,碳流理论,信号系统,碳排放量计算,碳流指标

基金资助：国家自然科学基金(51867012)；甘肃省科技计划项目(重点研发计划)(22YF7GA146)；强电磁技术全国重点实验室开放课题(AET2023KF004)。