羅伯特·賴特在倫敦
2021 年 12 月 6 日
從倫敦圣潘克拉斯站出發(fā)前往北安普敦郡科比的 70 英里火車的聲音已經(jīng)發(fā)生了變化。
2009 年后，當(dāng)該路線重新開通常規(guī)服務(wù)時(shí)，乘客們聽到火車地板下柴油發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出尖銳的加速聲。然而，自 5 月以來，他們聽到了更安靜的電動(dòng)機(jī)發(fā)出的穩(wěn)步上升的嗚嗚聲。
這種變化是生產(chǎn)線轉(zhuǎn)型過程中的幾個(gè)有形跡象之一?，F(xiàn)在，架空電線為開往科比的火車提供 25,000 伏特的電力；以前，電線在更南 26 英里的貝德福德停了下來，這意味著需要柴油火車才能走完整個(gè)距離。
新型電動(dòng)列車的加速速度也比柴油動(dòng)力列車更快，根據(jù)過去的經(jīng)驗(yàn)，預(yù)計(jì)它們的行程時(shí)間會(huì)有所改善，從而將更多的交通轉(zhuǎn)移到鐵路上，遠(yuǎn)離公路。
Bedford 到 Corby 電氣化是一項(xiàng)耗資數(shù)十億英鎊的努力的一部分，該計(jì)劃旨在通過將更多火車從污染柴油轉(zhuǎn)向清潔電力來提高英國鐵路系統(tǒng)的整體效率和碳足跡。
英國鐵路基礎(chǔ)設(shè)施所有者 Network Rail 表示，電動(dòng)火車每英里產(chǎn)生的碳比柴油驅(qū)動(dòng)的火車少 20% 到 35%。
該計(jì)劃正在整個(gè)英國擴(kuò)展：2019 年，繁忙的愛丁堡至蘇格蘭格拉斯哥航線上的服務(wù)改用電力，倫敦和加的夫之間的航線去年實(shí)現(xiàn)了電力化。
許多其他國家也在進(jìn)行類似的努力。德國已經(jīng)有很高比例的國家電網(wǎng)電氣化，繼續(xù)為輕度使用的線路電氣化。近年來，印度每年都在為其數(shù)千公里的路線通電。
英國鐵路網(wǎng)絡(luò)的首席戰(zhàn)略規(guī)劃師史蒂文哈特說，目標(biāo)是盡可能減少鐵路系統(tǒng)的排放。在截至 2018-19 的六個(gè)財(cái)政年度中，大約 747 公里的英國路線實(shí)現(xiàn)了電氣化，但英國的鐵路網(wǎng)絡(luò)中仍然只有 38% 由電力驅(qū)動(dòng)。
根據(jù)哈特的說法：“[還有]關(guān)于擺脫所有柴油火車的長期計(jì)劃。你也有通常被稱為“火花效應(yīng)”的東西。人們發(fā)現(xiàn)電動(dòng)火車更有吸引力，所以他們放棄汽車轉(zhuǎn)向火車?！?/span>
一系列新技術(shù)的出現(xiàn)為該計(jì)劃提供了幫助。其中包括開發(fā)能夠由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和架空電線驅(qū)動(dòng)的新型列車。當(dāng)架空線路可用時(shí)，這種技術(shù)應(yīng)確?；疖囈圆裼蛣?dòng)力運(yùn)行的頻率大大降低。
目前，日本日立公司正在向大西部鐵路公司提供超過500 節(jié)車廂的具有這種能力的列車，該鐵路公司運(yùn)營從倫敦到加的夫、布里斯托爾和英格蘭西部的服務(wù)，以及運(yùn)營從倫敦到東北約克郡的服務(wù)的 LNER英格蘭和蘇格蘭。
代表火車運(yùn)營商的 Rail Delivery Group 鐵路規(guī)劃負(fù)責(zé)人馬克·蓋諾 (Mark Gaynor) 表示，五年前在英國幾乎不存在的“雙模式”火車現(xiàn)在占客運(yùn)總量的 7%?！拔覀兛隙〞?huì)看到更多采用這種技術(shù)的裝置，”他說。
他預(yù)計(jì)對此類技術(shù)的興趣會(huì)增長。成本壓力和不可預(yù)見的并發(fā)癥意味著許多地方的電氣化運(yùn)行速度比預(yù)期的要慢。但雙模技術(shù)至少提供了一個(gè)臨時(shí)解決方案：它避免了對隧道和其他交通不便區(qū)域進(jìn)行電氣化的需要，同時(shí)仍將電氣化的好處帶到更廣泛的路線上。
Gaynor 還期望對配備電池以及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和屋頂安裝的受電弓用于連接架空電流的“三模式”列車產(chǎn)生更大的興趣。鐵路租賃公司 Porterbrook 目前正在將舊的純電動(dòng)客運(yùn)列車改造為三?？瓦\(yùn)列車和快遞包裹單元。
“您可以在可用的地方使用電源，在不可用的地方使用電池電源，然后您就擁有柴油，可以隨時(shí)隨地使用，”Gaynor 解釋道。
同時(shí)，更高效的純電動(dòng)技術(shù)也在不斷完善。電動(dòng)火車的電機(jī)傳統(tǒng)上依賴于直流電，但近幾十年來的技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)允許用交流電 (AC) 供電的設(shè)備替代它們。
與舊版本相比，新電機(jī)重量更輕，能耗低 10% 至 30%。此外，他們還允許在第三軌電氣化線路上引入“再生制動(dòng)”——包括英國一些最繁忙的通勤路線。使用再生制動(dòng)的列車在減速時(shí)在其電機(jī)中發(fā)電，并將其反饋到網(wǎng)絡(luò)中供另一列列車在加速時(shí)使用。
“轉(zhuǎn)向交流電機(jī)顯然提高了效率，”Gaynor 說。
然而，對于最偏遠(yuǎn)的路線，串起電線可能永遠(yuǎn)沒有意義。電氣化的經(jīng)濟(jì)性要差得多，因?yàn)楣ぷ鞯母哔Y本成本分散在少數(shù)服務(wù)中。這些問題在美國等國家更為嚴(yán)重，在這些國家，龐大的鐵路網(wǎng)絡(luò)幾乎沒有電氣化，而且大部分交通是繁忙的能源密集型貨運(yùn)。
盡管如此，哈特堅(jiān)持認(rèn)為，正在開發(fā)技術(shù)以確保任何地區(qū)都可以通過不產(chǎn)生碳排放的火車服務(wù)。Porterbrook 正在試驗(yàn)一種名為 Hydroflex 的列車，該列車使用無碳?xì)淙剂想姵貫槠潆妱?dòng)機(jī)提供動(dòng)力。法國的阿爾斯通已經(jīng)向許多歐洲國家出售了類似的氫動(dòng)力客運(yùn)列車——它稱之為iLint。美國卡特彼勒集團(tuán)推出了一種氫動(dòng)力重型貨運(yùn)機(jī)車，并已在加拿大的加拿大太平洋公司投入運(yùn)營。
哈特說，令人眼花繚亂的進(jìn)步是可能的，因?yàn)樵诰G色機(jī)動(dòng)車輛上投資了數(shù)十億美元——科比電氣化等項(xiàng)目希望通過這種交通方式來竊取交通。
“我們在汽車行業(yè)取得了很多進(jìn)步，我們正在將其直接轉(zhuǎn)化為鐵路環(huán)境，”哈特說。“我們幾乎可以順應(yīng)汽車行業(yè)正在進(jìn)行的研發(fā)工作?！?/span>
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