新能源汽車如今家喻戶曉,但用新能源支持電氣化鐵路運行,過去是想都不敢想的。這一“聽起來不可能”的鐵路供電方式,即將在我國成為現(xiàn)實。
(資料圖片僅供參考)
不久前,國能新朔鐵路有限責任公司完成“軌道交通‘網(wǎng)-源-儲-車’協(xié)同供能應用技術(shù)研究”項目的公開招標,將在新準鐵路上接入光伏和儲能裝置,建成我國首個以新能源為供能主體的牽引變電所。
“將光伏、風電、儲能等新能源接入鐵路,就相當于給鐵路‘健身’,改變其‘飲食結(jié)構(gòu)’。”北京交通大學電氣工程學院院長吳命利為《中國科學報》記者打了個比方。
完全依賴高壓電網(wǎng)將成歷史
我國傳統(tǒng)電氣化鐵路完全依賴高壓電網(wǎng)。運行中,鐵路變電所使用兩路電源供電,一路停電,另一路會緊急切換投入供電。
即便如此,近年來列車因斷電停運的新聞仍時有曝出。吳命利估算,以運煤的重載鐵路計算,中斷半小時,少跑3列萬噸列車,至少造成上百萬元損失。
目前,我國電網(wǎng)約70%是火力發(fā)電。在“雙碳”戰(zhàn)略目標下,電網(wǎng)開始向清潔能源轉(zhuǎn)型,引入太陽能、風能等可再生能源。
吳命利團隊聯(lián)合新朔鐵路供電分公司開發(fā)的“網(wǎng)-源-儲-車”協(xié)同供能技術(shù),實際上是通過公用電網(wǎng)、可再生能源發(fā)電、電池儲能、列車4個元素相互作用,將鐵路沿線的可再生能源就地開發(fā)、消納利用。
在西北等缺少高壓電網(wǎng)的偏遠地區(qū),利用鐵路沿線豐富的太陽能、風能等自然資源,可以實現(xiàn)就地開發(fā),直接接入鐵路使用。“如果鐵路沿線有大量分布式電源,即使原先的高壓電源‘臨時罷工’,也不至于出現(xiàn)鐵路無法跑車的現(xiàn)象。”吳命利指出。
電氣化鐵路供電一般需要110千伏,高速鐵路更是需要架設220千伏以上的高壓專用線。鐵路電源從發(fā)電廠至變電所,通過電網(wǎng)傳輸,先升至高壓再降至中壓供給列車。“如果就地開發(fā)的可再生能源足夠,那么支持列車運行所需的公用電網(wǎng)甚至可降至10千伏或35千伏,還可以避免在升壓、傳輸、降壓等環(huán)節(jié)產(chǎn)生損耗。”吳命利告訴《中國科學報》。
為鐵路運行節(jié)省開支
一列以每小時250公里運行的8輛編組高鐵耗電量近5000度,時速達350公里時耗電量大致翻倍。電費一直是高鐵運營成本的一項巨大支出。據(jù)統(tǒng)計,我國軌道交通年用電量超過1000億度。
一個變電所造價約2000萬元,很多時候,電氣化鐵路外部電源造價幾乎與鐵路供電設施造價持平,甚至更高。
如果采用新能源供電,鐵路將不再需要如此高昂的電費與造價。“我們做過核算,新能源供電大約10年內(nèi)就能收回成本,而新能源供電設備的壽命通常為15至20年。”吳命利說,由于造價相對便宜、自身資源豐富、不受變電所擴建約束,礦山鐵路已向新能源供電拋來橄欖枝。
針對這項符合“雙碳”戰(zhàn)略的解決方案,我國正與歐洲、印度賽跑。德國、西班牙、日本的新能源供電,主要服務于車站,如照明。目前,全球唯一將新能源直接供給電氣化鐵路運行的是印度。2020年,印度巴拉特重型電力有限公司在鐵路上投產(chǎn)了1.7兆瓦的太陽能光伏發(fā)電站,直接為鐵路的牽引系統(tǒng)供電。
然而,印度在鐵路沿線接入的光伏發(fā)電僅作補充之用。“我們在新準鐵路開展的試點項目,不僅可補充供能,還可以完全替代變電所獨立供電,這一探索在世界上是首次。”吳命利說。
他告訴《中國科學報》,我國目前已有10萬公里電氣化鐵路,而在電網(wǎng)薄弱地區(qū),更適合采用新能源供電的方式開展新線建設,如川藏鐵路可充分利用當?shù)氐奶柲堋L能為列車供電。
此外,在可再生能源豐富地區(qū),既有鐵路牽引供電系統(tǒng)也可接入新能源,擴大清潔能源占比,逐步實現(xiàn)電氣化鐵路能源轉(zhuǎn)型。
新能源給鐵路供電可靠嗎
鐵路上運行的列車時有時無,而可再生能源發(fā)電并不是說有就有,能量該如何調(diào)度?怎樣把可再生能源所發(fā)的電都用在列車上?什么時候儲能、什么時候放能?
在設計方案時,這些不斷涌現(xiàn)的科學問題縈繞在研究者心頭。“我們借鑒電網(wǎng)綜合能源系統(tǒng)的做法,并預測列車負荷,制定了一套調(diào)度算法,最終在保障列車足夠供電的情況下,實現(xiàn)能源的最優(yōu)利用。”吳命利說。
很多人疑惑,電氣化鐵路運行需要很大電力,新能源供電究竟能否支持這么大的電力?
北京交通大學電氣工程學院教授楊少兵指出,鐵路運輸具有間歇性特點,即軌道上并不總是有列車運行,特別是在偏遠地區(qū),可能一天就發(fā)七八趟車。無車的時候變電所可以把能源存儲起來,待到有車時再提供支持。只要協(xié)調(diào)好可再生能源發(fā)電和儲能的配比,新能源足夠支撐鐵路運行。
那么,是高鐵使用的高壓電網(wǎng)可靠,還是新能源的中壓電網(wǎng)可靠?
楊少兵表示,高壓電網(wǎng)的可靠性無須置疑,除非是整個電網(wǎng)遭到破壞,但這也不是沒有可能。遇到戰(zhàn)爭、極端自然災害,比如2008年的南方凍雨就破壞了大范圍的區(qū)域電網(wǎng),導致電氣化鐵路停運。如果沿線有分布式能源,列車行駛到哪里都有供能裝置,就可以在應急的時候發(fā)揮作用。
如今,新能源鐵路供電即將開展工程試點。吳命利又把目光對準了大規(guī)模推廣時可能遇到的問題。“下一步,分布式電源沿線幾十公里都要布局,如何開發(fā)沿線的可再生資源,從而實現(xiàn)集中供電,我們將通過示范工程一步步摸索。”(溫才妃)
來源:中國科學報
粘合劑標簽產(chǎn)品的領先制造商WausauCoatedProductsInc 很高興地宣布晉升JuanPabloOrozco為Wausau涂層產(chǎn)品卷標紙東北
驅(qū)車行駛在霍林郭勒高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū),近處,整齊排列的光伏板在陽光下泛起層層“漣漪”;遠處,一排排“
1、其實選擇醫(yī)院很簡單,不要盲目跟風,安全整形很簡單,做好“一挑”、“二選”、“三溝通”即可。2、一挑
格隆匯5月24日丨聯(lián)合水務(603291 SH)快速拉升由跌轉(zhuǎn)漲至超6%,現(xiàn)報14 63元,成交額放大至1 65億元,總市值6
廣州市北達技工學校分數(shù)線300分,學校擁有雄厚的師資力量,教學水平不斷在提高,且根據(jù)專業(yè)的不同,選派雙
如何看到賽道內(nèi)的“卷”?以及如何平衡好地方招商的需求?
山東2023年護士執(zhí)業(yè)資格考試成績查詢時間由執(zhí)業(yè)護士考試欄目提供,查找更多山東2023年護士執(zhí)業(yè)資格考試成績
圖為駝梁日出風景。戎喜民攝那天,我正在趕寫一篇文章,忽然手機響起。是戎喜民打來的。電話里,老戎濃濃的
新概念英語第三冊學習內(nèi)容(72)已發(fā)布,歡迎大家查看。新概念英語第三冊內(nèi)容主要針對的是基礎比較薄弱的同學
1、圖書用讀秀----超星的產(chǎn)品本地的數(shù)據(jù)庫。2、超星、方正、書生等期刊用CNKI、萬方、維普論文還有博碩論文
收入下降源于結(jié)構(gòu)調(diào)整,金融壹賬通一季度減虧超六成自上市以來,金融壹賬通(06638 HK;OCFT N)就一直在
近年來,京津冀產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展取得標志性成果,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化。截至2022年底,京津冀地區(qū)累計培育國家級專
今天來聊聊關于喜愛影院www2446xcnm的文章,現(xiàn)在就為大家來簡單介紹下喜愛影院www2446xcnm,希望對各位小
1、《敕勒歌》敕勒川,陰山下,天似穹廬,籠蓋四野。2、天蒼蒼,野茫茫,風吹草低見牛羊。3、五絕·風唐·
1、寫一寫軍訓期間的感受,軍訓對你的一些日常習慣的影響等等,比如:通過軍訓,我懂得了自制、自愛、自理
安徽安慶市正式成立“老年助餐慈善基
記者日前從安慶市民政局獲悉,該市慈善會近日設立老年助餐慈善基金,共同守護老年人舌尖上的幸福。該基金專項用于資助城鄉(xiāng)社區(qū)老年食堂、社
安徽淮北積極落實2022年電網(wǎng)防汛度汛
近日,國網(wǎng)淮北供電公司工作人員來到110千伏中泰變電站開展防汛隱患排查。該公司積極落實2022年防汛度汛措施,提前細化應急預案,推進極端
安徽全椒縣完善拓展人力信息資源助企
今年以來,全椒縣不斷完善拓展人力資源信息庫、勞務對接信息庫、企業(yè)用工需求信息庫三庫信息資源,已摸排400多家次企業(yè)缺工崗位信息1 2萬個
宿州市埇橋區(qū)柔性引進博士推進鄉(xiāng)村振
宿州市埇橋區(qū)實施博士匯工程,柔性引進29名博士擔任副鄉(xiāng)鎮(zhèn)長或園區(qū)副主任,他們將為加快產(chǎn)業(yè)發(fā)展、推進鄉(xiāng)村振興強化智力支持。目前,博士專
安徽印發(fā)出臺全面實施零基預算改革方
為進一步提高財政資源配置效率和資金使用效益,省政府印發(fā)《安徽省全面實施零基預算改革方案》,明確從編制2023年預算起,在全省范圍內(nèi)全面
5月份安徽居民消費價格同比上漲2.3%
近日,國家統(tǒng)計局安徽調(diào)查總隊發(fā)布了我省5月份居民消費價格統(tǒng)計數(shù)據(jù)。統(tǒng)計顯示,我省居民消費價格同比上漲2 3%,同比漲幅比上月回落0 4個百分
安徽多種方式引導群眾防范非法集資風
合肥地鐵1號線、3號線上滾動播放防范非法集資宣傳視頻,淮南市發(fā)布《致老年群眾的一封信》……6月份是一年一度防范和處置非法集資宣傳月,今
鐵路部門持續(xù)加大長三角地區(qū)運力投放
記者從中國鐵路上海局集團有限公司獲悉,隨著上海疫情防控形勢持續(xù)向好,為進一步適應旅客出行需要,助力復工復產(chǎn),鐵路部門自6月10日起持續(xù)加
安徽六安持續(xù)精準施策全力促進工業(yè)發(fā)
六安市與蔚來汽車簽署合作協(xié)議,共建智能電動汽車零部件配套產(chǎn)業(yè)園區(qū)。該園區(qū)一期計劃2023年上半年投產(chǎn),建成后將具備年產(chǎn)30萬噸鋁壓鑄產(chǎn)能,
安徽淮北全力維護外賣送餐員合法權(quán)益
為切實防范化解新業(yè)態(tài)領域重大風險隱患,強化外賣送餐員權(quán)益保障工作,淮北市市場監(jiān)管局充分發(fā)揮職能作用,全力維護外賣送餐員合法權(quán)益。淮北
湖南漣源開展專項行動一對一為企業(yè)紓
位于漣源市的湖南三合美新材料科技有限公司,兩條生產(chǎn)線滿負荷運行,生產(chǎn)聚氨酯和巖棉復合板。因產(chǎn)品升級與產(chǎn)能擴充,急需新增兩條生產(chǎn)線,
湖南藍山縣進村入戶排查整治自建房安
老叔,這棟房屋墻體有開裂痕跡,要維修加固,安全重要!5月20日,藍山縣塔峰鎮(zhèn)果木村,黨員干部上門開展農(nóng)村自建房安全隱患排查整治。連日來
一季度湖南萬元產(chǎn)值綜合能耗同比下降
近日,湖南省工業(yè)通信業(yè)節(jié)能監(jiān)察中心發(fā)布一季度全省六大高耗能行業(yè)能源消耗統(tǒng)計監(jiān)測報告。據(jù)該報告,一季度全省146家主要高耗能企業(yè)的萬元
濟南起步區(qū)一年來累計簽約優(yōu)質(zhì)項目11
萬里黃河第一隧濟南黃河濟濼路隧道建成通車,占地4000余畝的新能源乘用車零部件產(chǎn)業(yè)園加快施工……記者21日采訪獲悉,建設實施方案獲批復一
山東發(fā)布通知啟動傳統(tǒng)民居保護利用試
省住房城鄉(xiāng)建設廳、省財政廳近日聯(lián)合印發(fā)《關于做好傳統(tǒng)民居保護利用試點工作的通知》,在全省部署開展傳統(tǒng)民居保護利用試點工作。此次試點