地下工程施工也要“新能源”！电动化施工距离我们还有多远？
发布时间:2023-10-18
近年来，节能减排和碳中和等概念在地下工程行业内开始被越来越多地提及，各类新能源施工设备也逐渐开始进入世界各地的施工现场中。瑞士的地下空间能源中心目前正在进行一个模拟施工现场的试验，测试新能源设备在地下工程建设中大规模使用的可行性和优劣势。本期，小编就为大家介绍一下，来自该中心的专家们和相关从业人士对目前新能源施工设备的优劣势，发展方向等问题的一些观点。
为了实现碳中和碳达峰的目标，世界各地的地下工程项目都在积极尝试在施工中使用新能源技术以降低碳排放，不少项目正在准备大范围使用纯电动施工设备，以取代原本的化石燃料动力施工设备。英国HS2项目所用的纯电动施工设备
为了给未来大规模使用纯电动施工设备做准备，瑞士地下空间能源中心构建了一个一个模拟地下工程施工现场的试验设施，该设施位于哈格巴赫试验中心（Hagerbach Test Gallery），专门用于分析和测试新能源施工设备在施工中大规模使用的可行性和优劣势。试验场内部
除了减少碳排放外，纯电动施工设备在地下工程中还有一些化石燃料施工设备不具备的优势：
环保减耗：
由于燃油价格和电力价格之间的差距，纯电动施工设备可以在减少碳排放的同时帮助施工方节省能源开支；搭载了智能化控制系统的电动施工设备可以像智能手机一样，根据需求随时调整用电模式；这项功能创造了全新的管理维度，管理者可以依据目前的工程进度和现场情况，通过智能化控制系统优化和调整各个设备的用电模式，进一步减少现场的电力消耗和能源开支；使用纯电动设备的现场
纯电动施工设备低噪音无尾气排放，无尾气排放的特点能够降低施工现场的噪音和对通风设备的需求。续航能力：
按照传统，续航能力是电动施工设备的劣势所在，但地下工程的现场特点和近年来电动技术的发展使得电动施工设备的续航能力获得了很大的增强。在地下工程的施工现场，下坡充电系统可以得到更好的发挥；没有阳光直射的地下环境，使电池的老化速度减缓，而快速充电技术则能让车辆可以在装载和卸载过程中完成充电。荷兰的Victoria Boogie Woogie隧道
施工中使用的Mühlhäuser电动无轨台车
在荷兰的Victoria Boogie Woogie隧道的施工过程中，使用了快充技术的纯电动无轨台车通常在装载的过程中就已充电至 100%，所以基本不存在续航或者电池更换的问题。
动力系统：
由于电驱发动机的特性，重型工程车辆的电动版本有更直接的动力输出和更大的扭矩，在部分性能上完全可以超越化石燃料动力的工程设备。
除了设备本身的价格较高外，目前纯电动施工设备还存在许多缺点。
维修问题：
从技术的角度来说，电驱发动机内部的零部件数是少于内燃机内部零部件数的，所以电驱设备的维修费用和难度都应该更低，但目前的实际情况恰恰相反。由于电动设备需要对应的专业人员和设备才能进行维修，而现阶段相关技术人员和设备都存在短缺问题，使得电动施工设备的维修反而更加麻烦和昂贵。HS2项目中正在处理氢电装置的技术人员
纯电动设备的火灾风险高于传统燃油设备，并且灭火困难，会给施工现场带来了消防安全方面的挑战；另一个问题是纯电动设备可能会在看似已熄灭数小时或数天后重新点燃，这些特性意味着施工现场需要为纯电动设备准备专门的消防安全措施。现场测试中的纯电动设备
想要发挥纯电动设备的全部潜力，施工现场就需要有一整套的支持设施，如果施工方想利用装载和卸载时间给纯电动运输载具充电，那么就必须在装载和卸载的地点配备完善的快充系统。瑞士Kerenzerberg隧道项目中使用的智能化电动台车
此外，如果管理者想利用智能化控制系统统一管控所有纯电动设备的用电模式，那么整个施工现场就必须覆盖流畅的网络通讯，而所有的这些配套设施都会造成额外的成本和更多的安全隐患。
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