员工博文
作者:李今鉴
2025年04月15日
挪威奥斯陆的福尼布线(Fornebu Line)项目是一项意义重大的地铁延伸工程,不仅满足了当地日益增长的交通需求,也有助于奥斯陆市实现到2030年前将城市温室气体排放较2009年水平减少95%的雄心目标。通过整合零排放非道路机械和创新策略,该项目为全球的非道路机械脱碳提供了宝贵的经验。
2024年,笔者有幸在参加由国际清洁交通委员会(ICCT)、奥斯陆市政府和C40城市气候领导联盟(C40)联合主办的第二届零排放工程机械国际研讨会期间,实地参观了奥斯陆福尼布线项目的部分施工现场。这条近八公里的地铁延伸线包括六个新车站,由奥斯陆市政府下属专责机构管理。该项目由COWI A/S和Multiconsult ASA联合设计,以缓解地面交通拥堵、适应未来交通增长并支持城市扩张。工程于2020年开工,预计2029年完工。该项目也助力奥斯陆实现其整体减排目标:到2025年所有市政建设工地实现零排放,到2030年所有建设工地实现零排放。
在福尼布线项目的招标决策中,可持续性占20%权重,价格和质量各占占40%。虽然生物燃气曾在奥斯陆推动绿色施工的部分项目中作为过渡燃料,但考虑到其在隧道等密闭环境中的安全风险,该项目并未采用。项目最终选择了电动非道路机械这一零排放方案,执行如地面平整、拆除等复杂作业。
在福尼布线的子项目之一的K1B Madserud工地,沃尔沃L25电动紧凑型轮式装载机被用于物料运输、地面平整和废弃物处理等作业。这款5吨级设备配备40千瓦时锂离子电池,单次充电可持续工作长达8小时。同时,一台20吨级柳工电动轮式装载机则承担起土方搬运和物料装载等更为繁重的作业任务。两台设备协同作业,充分展现了不同尺寸和功率的零排放工程机械在实际应用中的互补性与适配性。
图1. K1B Madserud工地的沃尔沃L25电动紧凑型轮式装载机 (摄影:李今鉴)
两台由中国制造、搭载大容量锂电池的三一SKT90E电动矿用卡车负责工地内外的物料运输。这些60吨级重型车辆最大输出功率达740千瓦,同时配备GPS定位模块与智能自诊断系统,有效提升了作业效率。
现场考察发现,ANEO移动储能电源(mobile power container)是为电动机械提供现场快速补能的解决方案之一。该设备配备大容量电池,能够灵活、高效地为多台设备供电,同时最大限度降低对施工作业的干扰。
图2. K1B Madserud工地的三一SKT90E电动非公路矿用卡车和ANEO移动储能电源(摄影:李今鉴)
环境效益方面,施工阶段碳排放占福尼布线项目整体碳足迹的约17%,其中建材生产阶段排放占比最高,约为66%。截至2024年9月考察时,该项目在六个非车站子项目中已实现61%的零排放机械使用率,其中K1B子项目更是超过了75%,在实际推进低碳工地方面取得显著成效。
除了环境效益之外,电动机械产生的噪音远低于柴油设备,驾驶室设计更符合人体工学,并具有自动化潜力,有助于改善操作员的工作条件。据K1B Madserud子项目施工方介绍,电动机械已在实践中展现出广泛的适用性,能够胜任包括满载爬坡在内的多种作业任务,且维护需求也更低。
尽管电动机械的前期成本仍然是一项挑战——例如电动轮式装载机的租赁价格是同类柴油机型的两到三倍——但其成本在地铁项目总预算中占比相对较小。此外,在欧洲柴油价格较高的地区,已有分析显示,使用小型电动挖掘机和轮式装载机可降低约一半的能源成本。随着电池价格下降与市场认可度提升,成本前景也日趋改善。挪威计划推广约9000个零排放施工项目,进一步带动了对电动专用设备的需求,促使制造商扩大产能。由此带来的规模化生产和设计标准化,有望加速缩小与传统设备在成本上的差距。
福尼布线项目的重要经验之一,是地方政府在推动零排放转型中的关键作用。奥斯陆市通过设定明确的气候目标和市政项目采购政策中的零排放要求,为市场提供了明确信号。实践表明,公共采购可以成为推动工程机械向零排放过渡转型的有力工具。
同时,充电基础设施的重要性不可低估。随着工程机械电动化的推进,施工现场的用电需求显著上升,尤其是在多班次运行的高峰时段,用电负荷可能超过500千瓦。鉴于上述情况,通常需要采取一系列措施来管理用电需求,例如优化充电时间表、部署充电集装箱、建设电网接入点或临时配电站等。此外,要保障高压电力的稳定供应,还需要项目开发商、施工单位和电网公司在项目规划和实施阶段就开展密切协调。
最后,前期的战略性规划至关重要。福尼布线项目在招标环节耗时较长,部分原因是专业电动机械的获取存在难度,尤其是部分大型型号,不仅全球供应有限,还需定制如抗震电池等关键部件。全球疾病流行期间的供应链中断加剧了这一挑战。此外,为满足施工高峰期的用电需求,协调高压电网接入也需要提前细致规划,包括估算各类设备能耗、测算峰值负荷并获得电网接入审批。这一过程往往涉及多个利益相关方,可能耗时数月。因此,从一开始就精简流程并进行战略规划,不仅能节省时间成本,也有助于更高效地推动零排放机械的落地应用。
致谢:作者衷心感谢奥斯陆市政府协调安排福尼布地铁线项目的实地考察,并感谢奥斯陆市政府和C40城市气候领导联盟分享关于挪威零排放施工充电基础设施方面的宝贵见解。