太陽能鐵路計畫為可再生能源鋪設了道路

太陽能鐵路計畫為可再生能源鋪設了道路

發表日期:2020-08-20

 

作者:Lorna Sharpe;初稿編修:余孟栴;翻譯、總編輯:鍾宜珈

引用來源:

https://eandt.theiet.org/content/articles/2020/07/rail-solar-projects-pave-the-way-for-renewables/

 

『參考要點』:電動火車可為可再生能源提供一個巨大且有保障的市場,但它需要鐵路專用的動力設備。而目前英國一家太陽能電力公司(Riding Sunbeams),正在研究可以透過可再生能源為全球鐵路進行供電的技術。

 

    Riding Sunbeams公司,已為英國鐵路網公司(Network Rail)的Wessex幹線的火車提供三軌電氣化的動力,並於2020年6月獲得資金,以開發架空的電力設備。上述計畫得到了美國運輸部「首創(First Of A Kind, FOAK)) 」計畫的支持,以促進鐵路創新,該公司還希望在南威爾斯(South Wales)進行鐵路電氣化的發展。

    Riding Sunbeams公司的執行長Alex Byford解釋說道:「英國奧爾德肖特市(Aldershot)最初的Wessex幹線的安裝容量很小,僅有37kW,但此舉仍使我們能夠證明英國鐵路網公司(Network Rail)的產品和安全是得到認證的,且可再生能源是可以在鐵路上被整合的,也不會引起任何的網路問題」。鐵路現場的數據記錄器,也會收集關於電能品質的資訊,以確保設備不會因為「諧波(Harmonics)」、「無功功率(Reactive Power)」和「電壓波動(Voltage Fluctuations)」或是本身因為連結到了「不乾淨的電源(如:轉換不全及其他電器產品所造成的干擾)」而受損。

    Wessex幹線的電壓為750V DC,因此在得知太陽能設備使用變流器,將輸出的DC轉換為AC時,是非常令人驚訝的。Riding Sunbeams公司的執行長Alex Byford說道:「這是因為英國鐵路網公司(Network Rail)透過自己的33kV AC專用配電網路,提供線路,直接插入插座,即可使用與其他太陽能站點相同的電網匯入的現成變流器,目前這些變流器也正在進行鐵路的審核流程中。

有鑑於英國大部分的電氣化鐵路網路,都是使用25kV AC的架空電線,而新的Daybreak計畫,即將開發一種滿足此需求的電源轉換設備。這些設備是必備的,因為鐵路的電力供應是單相電(Single-Phase Electric Power),其為一種交流電,頻率通常是50或60Hz。與英國所使用的三相電(Three-Phase Electrical Power)的電力網路是不同的,三相電是由三組幅值相等、頻率相等、相位互相差120°的交流電

Riding Sunbeams公司的執行長Alex Byford說道:「單相電通常是被使用在240V的家用設備,然而現在的情況是25kV的問題是在於『沒有一個真正被設計用來將可再生能源的輸出轉換為單相電的設備』」。因此,除了缺乏合適尺寸和價格的動力轉換設備之外,在鐵路環境中操作也是一項挑戰。

Daybreak計畫將重新利用鐵路技術,以創建一種能夠將所需的功率進行轉換的設備。Riding Sunbeams公司的執行長Alex Byford說道:「該計畫是採用現有的技術,來減少開發的時間和成本,且電力設備已經通過鐵路局的認證,可以應付繁重的工作」。

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