新能源汽车如今妇孺皆知，但用新能源撑持电气化铁路运转，已往是想都不敢想的。这一“听起来不成能”的铁路供电体式格局，行将于我国成为实际。
不久前，国能新朔铁路有限义务公司完成“轨道交通‘网-源-储-车’协同供能运用技能研究”工程的公然投标，将于新准铁路上接入光伏以及储能装配，建成我国首个以新能源为供能主体的牵引变电所。
“将光伏、风电、储能等新能源接入铁路，就相称在给铁路‘健身’，转变其‘饮食布局’。”北京交通年夜学电气项目学院院长吴命利打了个比喻。
彻底依靠高压电网将成汗青
我国传统电气化铁路彻底依靠高压电网。运转中，铁路变电所使用两路电源供电，一起停电，另外一路会紧迫切换投入供电。
即便云云，最近几年来列车因断电停运的新闻仍时有曝出。吴命利估算，以运煤的重载铁路计较，中止半小时，少跑3列万吨列车，至少形成上百万元丧失。
今朝，我国电网约70%是火力发电。于“双碳”战略方针下，电网最先向清洁能源转型，引入太阳能、风能等可再生能源。
吴命利团队结合新朔铁路供电分公司开发的“网-源-储-车”协同供能技能，现实上是经由过程专用电网、可再生能源发电、电池储能、列车4个元素彼此作用，将铁路沿线的可再生能源当场开发、消纳哄骗。
于西北等缺乏高压电网的偏远地域，哄骗铁路沿线富厚的太阳能、风能等天然资源，可以实现当场开发，间接接入铁路使用。“假如铁路沿线有年夜量漫衍式电源，纵然原先的高压电源‘姑且歇工’，也不至在呈现铁路没法跑车的征象。”吴命利指出。
电气化铁路供电正常需要110千伏，高速铁路更是需要架设220千伏以上的高压公用线。铁路电源从发电厂至变电所，经由过程电网传输，先升至高压再降至中压供应列车。“假如当场开发的可再生能源充足，那末撑持列车运转所需的专用电网以至可降至10千伏或者35千伏，还可以免于升压、传输、降压等环节孕育发生损耗。”吴命利暗示。
为铁路运转节约开支
一列以每一小时250千米运转的8辆编组高铁耗电量近5000度，时速达350千米时耗电量大抵翻倍。电费始终是高铁运营成本的一项伟大收入。据统计，我国轨道交通年用电量跨越1000亿度。
一个变电所造价约2000万元，许多时辰，电气化铁路外部电源造价险些与铁路供电举措措施造价持平，以至更高。
假如接纳新能源供电，铁路将再也不需要云云昂扬的电费与造价。“咱们做过核算，新能源供电约莫10年内就能收回成本，而新能源供电装备的寿命凡是为15至20年。”吴命利说，因为造价相对于自制、自身资源富厚、不受变电所扩建约束，矿山铁路已经向新能源供电���抛来橄榄枝。
针对于这项切合“双碳”战略的解决方案，我国正与欧洲、印度竞走。德国、西班牙、日本的新能源供电，重要办事在车站，如照明。今朝，全世界独一将新能源间接供应电气化铁路运转的是印度。2020年，印度巴拉特重型电力有限公司于铁路上投产了1.7兆瓦的太阳能光伏发电站，间接为铁路的牵引体系供电。
然而，印度于铁路沿线接入的光伏发电仅作增补之用。“咱们于新准铁路开展的试点工程，不只可增补供能，还可以彻底替换变电所自力供电，这一摸索活着界上是初次。”吴命利说。
他暗示我国今朝已经有10万千米电气化铁路，而于电网单薄地域，更合适接纳新能源供电的体式格局开展新线设置装备摆设，如川藏铁路可充实哄骗本地的太阳能、风能为列车供电。
此外，于可再生能源富厚地域，既有铁路牵引供电体系也可接入新能源，扩展清洁能源占比，慢慢实现电气化铁路能源转型。
新能源给铁路供电靠得住吗
铁路上运转的列车时有时无，而可再生能源发电其实不是说有就有，能量该怎样调理？如何把可再生能源所发的电都用于列车上？何时储能、何时放能？
于设计方案时，这些不停涌现的科学问题萦绕于研究者心头。“咱们自创电网综合能源体系的做法，并猜测列车负荷，制订了一套调理算法，终极于保障列车充足供电的环境下，实现能源的最优哄骗。”吴命利说。
许多人迷惑，电气化铁路运转需要很年夜电力，新能源供电毕竟可否撑持这么年夜的电力？
北京交通年夜学电气项目学院传授杨少兵指出，铁路运输具备间歇性特色，即轨道上其实不老是有列车运转，出格是于偏远地域，可能一天就发七八趟车。无车的时辰变电所可以把能源存储起来，待到有车时再提供撑持。只有协调好可再生能源发电以及储能的配比，新能源充足支撑铁路运转。
那末，是高铁使用的高压电网靠得住，照旧新能源的中压电网靠得住？
杨少兵暗示，高压电网的靠得住性无须置疑，除了非是整个电网受到粉碎，但这也不是没有可能。碰到战役、极度天然灾难，好比2008年的南边冻雨就粉碎了年夜规模的区域电网，致使电气化铁路停运。假如沿线有漫衍式能源，列车行驶到哪里都有供能装配，就能够于应急的时辰阐扬作用。
如今，新能源铁路供电行将开展项目试点。吴命利又把眼光瞄准了年夜范围推广时可能碰到的问题。“下一步，漫衍式电源沿线几十千米都要结构，怎样开发沿线的可再生资源，从而实现集中供电，咱们将经由过程树模项目一步步探索。”
义务编纂：高慧君
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