民航节能减排导向下盲降配套设施节能改造研究

唐璇季

中国民用航空西南地区空中交通管理局 邮编:610200

摘要: 摘要:盲降配套设施包含机房供电设备、精密温控系统、场区内馈线线路与进近助航灯光等附属装置,是保障仪表着陆系统全天候稳定运行的基础性组成。民航绿色发展体系持续完善的背景之下,传统配套设施普遍存在设备能效偏低、能耗管控粗放、运行调度固化等现实问题,长期形...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:盲降配套设施包含机房供电设备、精密温控系统、场区内馈线线路与进近助航灯光等附属装置,是保障仪表着陆系统全天候稳定运行的基础性组成。民航绿色发展体系持续完善的背景之下,传统配套设施普遍存在设备能效偏低、能耗管控粗放、运行调度固化等现实问题,长期形成不必要的电力资源损耗。本文立足民航节能减排整体管控要求,梳理盲降配套设施现有能耗短板,从硬件设备迭代、温控系统优化、供电线路改造、智能运维管控四个维度制定系统化节能改造路径,同步完善改造落地配套管理制度,以此降低盲降全系统运行能耗,契合民航低碳建设整体发展方向。

关键词:盲降配套设施;民航节能减排;节能改造;机房温控;空管供电

 

引言

 

  盲降主体设备依托各类配套装置实现持续供电与环境保障,配套设施常年处于不间断值守运行状态,整体能耗在导航场站能源消耗中占据较大比重。原有设施建设多以运行可靠性为首要目标,节能设计内容存在缺失,各类设备冗余功耗长期得不到有效管控。本文围绕配套设施能耗形成机理展开论述,结合民航现行节能相关规范梳理改造要点,依托现有成熟节能技术构建可落地的改造实施方案。

 

一、现行盲降配套设施能耗管控现存短板

 

早期盲降配套设施建设标准侧重运行安全,节能设计未纳入前期建设规范,伴随设备服役年限增加,硬件老化与管控模式落后共同推高系统综合能耗。

 

(一)机房供电设备能效偏低,冗余空载能耗占比偏高

 

早期配套选用的工频稳压电源与老旧配电设备电能转换效率有限,设备长期空载待机过程中会产生持续性无用功耗,多台备用电源同步值守进一步放大无效耗电。配电线路元器件老化带来线路损耗逐年提升,原有配电架构缺少分级断电管控设计,无法依托设备启停状态动态切断闲置支路供电。

 

(二)机房精密空调运行模式固化,温控资源浪费突出

 

传统精密空调依托固定设定温度全天候不间断启停,无法结合机房设备负载变化与外界自然气温动态调整制冷功率,低温季节仍保持高强度制冷工况。机房机柜排布缺少冷热风分区设计,冷热气流相互混杂降低换热效率,空调需要额外消耗电能弥补散热缺陷,进一步抬高制冷能耗水平。

 

(三)场区馈线与助航灯光配置老旧,线路损耗管控不足

    

盲降天线配套馈线敷设年限较长,线缆绝缘层老化加剧导电损耗,部分老旧线缆线径选型标准偏保守,长期运行形成持续性线路耗电。进近区域配套助航灯具沿用传统光源架构,控制系统缺少分级调光功能,无论外界光照条件与航班运行密度均维持恒定功率运行,难以依托环境变化实现动态节电。

 

(四)能耗监测体系不完善,精细化节能管理缺少依据

    

多数场站未布设分项能耗计量装置,供电、制冷、灯光等不同分项能耗无法单独统计,运维人员难以精准定位高能耗点位。日常运维工作缺少能耗台账管理机制,能耗异常变化无法第一时间察觉,粗放化管理模式制约各类节能举措落地执行。粗放化的能耗管理模式无法适配当前民航绿色低碳的发展要求,各类隐性能耗问题长期累积,使得盲降场站整体能源利用效率始终无法提升,严重制约场站节能工作的有序推进。

 

二、节能减排导向下盲降配套设施分项节能改造路径

 

  依托成熟电气与智能控制技术,按照分项改造分步落地的原则,从硬件替换与系统优化两个层面推进配套设施节能升级。

 

(一)供电系统节能改造,替换高能效配电元器件

    

逐步淘汰老旧工频电源设备,更换高效率模块化开关电源装置,优化电源内部电能转换结构以缩减空载损耗。重新梳理场站配电拓扑结构,增设分级智能断路器与支路计量装置,依托设备运行启停逻辑实现闲置支路自动断电。针对老化馈线开展分段更换作业,按照现行电气规范优化线缆选型,降低长距离输电过程中的线路损耗。通过整体配电架构的系统性梳理与优化,能够全面消除配电体系中的无效能耗点位,构建更加稳定高效的供电运行体系,为盲降主体设备运行提供安全保障的同时实现能源节约。

 

(二)机房空调系统优化改造,推行智能温控运行模式

    

在原有精密空调基础上加装变频调控模块,接入环境温湿度采集终端,依据机房实时负载与室外自然温度动态调整压缩机运行功率。重新规划机房机柜摆放布局,搭建冷热通道隔离结构,优化机房内部空气流通路径,减少冷热空气混合带来的制冷资源浪费。自然气温适宜时段启用新风辅助散热装置,缩短精密空调高强度运行时长。

 

(三)场区助航灯光升级改造,搭建分级智能调光体系

    

有序完成老旧光源灯具替换工作,选用高光效节能光源设备,从硬件层面降低单灯基础功耗。改造原有灯光控制回路,加装自适应调光控制系统,结合日间自然光照强度与当日航班运行计划自动调整灯具输出功率,航班空档时段下调灯光工作等级,杜绝恒定功率运行带来的能源浪费。

 

(四)搭建全域能耗监测平台,落地精细化节能运维

    

在各用电支路加装智能能耗采集仪表,汇总分项用电数据至统一管控平台,实现供电制冷灯光全品类能耗实时在线统计。依托长期归集的能耗数据梳理能耗变化规律,精准锁定高能耗点位并针对性开展二次优化改造,建立常态化能耗数据分析制度,为后续持续节能优化提供数据支撑。数字化能耗监测体系的建立,彻底改变以往依靠人工经验判断能耗状态的管理模式,实现盲降配套设施能耗管理的标准化与智能化,为长期节能改造工作提供科学支撑。

 

三、保障节能改造落地实施的配套管理举措

 

  技术改造成效需要配套管理制度予以支撑,从人员管控、运维规范、改造规划三个方向完善保障条件。

 

(一)开展节能专项运维培训,提升人员节能管控意识

    

围绕改造后新型设备操作要点、能耗平台查看方法、日常节能巡检内容开展系统化培训,帮助一线运维人员熟悉各类节能装置运行逻辑。将能耗管控内容纳入日常巡检工作清单,引导运维人员在常规维保作业中同步排查异常耗电隐患,把节能管控融入常态化运维流程。

 

(二)建立场站能耗考核制度,细化节能管控责任划分

    

参照同类型场站能耗基准数值设定年度节能管控目标,按照岗位划分能耗管理责任,将年度能耗管控成效纳入场站运维考核内容。定期汇总月度能耗统计数据,对比基准数值查找能耗异动诱因,依托考核机制倒逼节能管理工作常态化落地。

 

(三)制定分批次改造规划,平衡改造投入与运行保障

    

结合场站设备老化程度划分改造优先级,故障高发、能耗超标严重的配套设施优先开展升级改造,工况良好的设备划定合理改造周期,分年度稳步推进全部设施优化升级。改造施工避开航班运行高峰时段,在保障盲降设备不间断安全运行的前提下稳步落实各项改造内容。

 

结语

 

  盲降配套设施节能改造是民航绿色机场建设的关键组成部分,通过供电温控灯光多维度技术改造与配套管理制度完善,能够系统性削减场站无效能耗,在不降低盲降设备运行可靠性的前提下完成节能管控目标。后续民航空管行业需要持续跟进节能技术迭代成果,结合国产盲降设备规模化替换同步优化配套设施节能设计标准,依托数字化管控手段持续深挖配套设施节能潜力,推动导航场站能耗管控朝着精细化低碳化方向稳步发展。

 

参考文献

 

[1]王丙元,刘锡盟.机场导航场站配套设施节能优化技术探析[J].中国民航大学学报,2023,41(02):56-61.

[2]刘学建.LED光源在机场进近灯光系统节能改造中的应用研究[J].民航学报,2022,06(03):91-95.

[3]倪育德.仪表着陆系统附属供电线路损耗治理与节能方案[J].北京航空航天大学学报,2024,50(07):2102-2109.

[4]任文欢.机场机房精密空调智能调控与节能改造研究[J].电子元器件与信息技术,2023,07(09):198-201.

[5]焦英杰.民航空管场站能耗精细化管控体系构建路径[J].综合运输,2024,46(05):112-116.



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