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以前曾有太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)軌的設(shè)備，現(xiàn)在火車頭也可以太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)了。但如何解決火車車體的尺寸和太陽(yáng)能發(fā)電的能量密度之間的矛盾，是太陽(yáng)能提供牽引供電可行性的關(guān)鍵問(wèn)題。
出行是人們的基本需求，新能源交通工具也在快速發(fā)展，如何能讓新能源出行真正變成清潔能源出行或者直接太陽(yáng)能出行?
特斯拉CEO馬斯克(Elon Musk)曾經(jīng)在6年前提出“超級(jí)高鐵(Hyperloop)”概念，它已經(jīng)漸漸由理想邁向現(xiàn)實(shí)。
按照馬斯克的設(shè)想，超級(jí)火車每小時(shí)可以奔馳760英里，乘客坐在里面沒(méi)有噪音，離引擎最近的是管道，而且是可以測(cè)量速度和溫度的智能管道。乘務(wù)艙經(jīng)過(guò)增壓后可以將重力降至最低，整個(gè)旅程將像坐飛機(jī)一樣舒服。整個(gè)火車由太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)。
外界反響強(qiáng)烈，有人激動(dòng)，有人懷疑，有人干脆不相信;甚至還有人指責(zé)馬斯克，說(shuō)他提出超級(jí)高鐵只是為了破壞加州的高鐵項(xiàng)目而從中牟利。馬斯克退居幕后，他將舞臺(tái)讓給了學(xué)生、工程師、企業(yè)家，這些人迅速接受了挑戰(zhàn)。
8月23日，一條完全由太陽(yáng)能供電的鐵路線，在英國(guó)南部奧爾德肖特市正式啟動(dòng)。
在鐵路軌道一側(cè)，你會(huì)看到約100塊太陽(yáng)能發(fā)電板，它們將提供總計(jì)30kW的電力，負(fù)責(zé)當(dāng)?shù)赝怂?Wessex)線所有的信號(hào)指示以及照明燈。
這個(gè)太陽(yáng)能鐵路網(wǎng)計(jì)劃由英國(guó)鐵路網(wǎng)公司、倫敦帝國(guó)學(xué)院及環(huán)保慈善機(jī)構(gòu)于兩年前發(fā)起，現(xiàn)在正在進(jìn)行首輪測(cè)試，所以規(guī)模相對(duì)較小，但最終目標(biāo)是讓全國(guó)鐵路的電力系統(tǒng)完全由太陽(yáng)能供應(yīng)，甚至可以讓機(jī)車不再使用柴油。
研究人員表示，該計(jì)劃不僅可以減少電力輸送的成本，同時(shí)也可以降低電網(wǎng)輸電造成的電流損耗，以及減少溫室氣體排放及空氣污染。
英國(guó)鐵路網(wǎng)公司的線路總監(jiān)斯圖爾特*基斯特里克(Stuart Kistruck)接受《衛(wèi)報(bào)》采訪時(shí)稱，希望通過(guò)這個(gè)示范項(xiàng)目，為公眾提供更環(huán)保、友好的鐵路線。并且希望將計(jì)劃推廣至全國(guó)或是其它國(guó)家，尤其是像南美洲、印度等一些擁有充沛陽(yáng)光資源的區(qū)域。畢竟，比起使用煤炭發(fā)電，擁抱新能源可能是一個(gè)更好的選擇。
據(jù)悉，印度鐵路公司現(xiàn)在已經(jīng)試行了首列裝配了太陽(yáng)能發(fā)電板的混合柴油列車，這些電板主要為車廂內(nèi)的風(fēng)扇、電燈等系統(tǒng)提供電力，以節(jié)省柴油發(fā)電機(jī)的負(fù)擔(dān)。
但太陽(yáng)能輸出的功率取決于受光面積，而車頂上的電板也會(huì)受汽車前進(jìn)方向變化，以及樹(shù)木、建筑陰影的影響。
所以，英國(guó)采取的做法是將太陽(yáng)能電池板放置在鐵路網(wǎng)兩側(cè)，再通過(guò)專用變電站和儲(chǔ)電設(shè)施向列車供電，而不是直接安裝在列車身上。
注意這次即不是軌旁設(shè)備供電，也不是機(jī)車輔助供電，而是牽引供電。
我們有必要了解其他國(guó)家采用太陽(yáng)能直接給列車供電的案例：
【印度】
印度的“太陽(yáng)能列車”于2017年7月14日正式投入使用。這列火車總共六節(jié)車廂，車頂上搭載了光伏太陽(yáng)能電池板。
不過(guò)這臺(tái)車動(dòng)力部分仍是傳統(tǒng)柴油電力機(jī)車，6節(jié)車廂每節(jié)裝載的4.8kW光伏系統(tǒng)僅用于車廂照明、車廂門(mén)操作、廣播等。而機(jī)車動(dòng)力的主要消耗部分依舊還是柴油。
【澳大利亞】
澳大利亞的“太陽(yáng)能列車”于2017年12月17日首秀，首秀地位于澳大利亞新南威爾士州北部的拜倫灣小鎮(zhèn)一條3公里長(zhǎng)的觀光線路上。
這輛改裝過(guò)的老式“火車”頂部裝有定制的6.5kW曲面單晶硅光伏組件，當(dāng)然這些電力不足以驅(qū)動(dòng)火車龐大的身軀，火車內(nèi)部還裝有采用鋰電池的動(dòng)力電池模塊、剎車的能量回收裝置以及一套備用柴油動(dòng)力系統(tǒng)。
如果你還懷疑充電的電力機(jī)車能不能算太陽(yáng)能機(jī)車，那火車站屋頂還裝有30kW的并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，這進(jìn)一步提高太陽(yáng)能在火車行駛動(dòng)力中的占比。
【瑞士】
瑞士的一家鐵路運(yùn)營(yíng)商Swiss South Eastern Railway AG也對(duì)太陽(yáng)能機(jī)車開(kāi)展了可行性研究。
項(xiàng)目開(kāi)始的研究重點(diǎn)也是放在如何將光伏組件集成在電力機(jī)車的車廂頂部。
但由于這一方案發(fā)電量遠(yuǎn)低于工程師的預(yù)期，公司將后續(xù)的研究重點(diǎn)放在了如何利用車站屋頂、站臺(tái)頂棚和鐵軌兩側(cè)的隔音墻。
新能源與綠色能源一直是全球關(guān)心的議題，近幾年太陽(yáng)能板的成本下降，越來(lái)越多國(guó)家嘗試讓再生能源與運(yùn)輸工具相結(jié)合。處在陽(yáng)光最充沛地區(qū)之一的智利，圣地亞哥地鐵預(yù)計(jì)今年將有60%的能源來(lái)自太陽(yáng)能與風(fēng)力，更阿他加馬沙漠的太陽(yáng)能廠供應(yīng)地鐵42%的電力需求。
印度則是將太陽(yáng)能板設(shè)備在火車上，在6節(jié)車廂頂部各安裝16片太陽(yáng)能板，主要供應(yīng)給車頭照明、車內(nèi)風(fēng)扇，且還搭載儲(chǔ)能系統(tǒng)，可以支持72小時(shí)的電力。而近年大力發(fā)展太陽(yáng)能與風(fēng)力的澳洲，也推出世界首輛完全以太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的列車。
未來(lái)，印度還計(jì)劃打造容量高達(dá)30GW的太陽(yáng)能電廠，并將這些電力供鐵路系統(tǒng)使用，并在10年打造全球首個(gè)100%綠色環(huán)保的鐵路網(wǎng)。
隨著再生能源的技術(shù)穩(wěn)定，設(shè)備量逐年上升，成本也越來(lái)越能與傳統(tǒng)火力發(fā)電抗衡，未來(lái)再生能源的發(fā)電占比將會(huì)逐漸升高，而這些能源轉(zhuǎn)型也反映在其他產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用。
原標(biāo)題：太陽(yáng)能鐵路?馬斯克時(shí)速760英里的火車夢(mèng)想有了現(xiàn)實(shí)版本
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