企業が電車を電気化する新技術を開発

毎日、アルダーショット駅を出発する列車で南西に向かう何千人もの乗客が、線路脇に設置された太陽光パネル群の前を通り過ぎます。たとえあったとしても、インストールに気づく人はほとんどいないかもしれません。しかし、彼らが乗っている電車はそこから電力を得ています。

「晴れた午後、アルダーショットを通過する電車に乗ると、その電車のエネルギーの一部はソーラーパネルから供給されます」と、鉄道電化プロジェクトに再生可能エネルギー資源の利用を目指す新興企業ライディング・サンビームズの共同創設者兼最高経営責任者、レオ・マレー氏は言う。

太陽光線に乗って 2019年にアルダーショットアレイを構築 。規模はわずか 40 キロワットと小規模ですが、これは一般的な英国の家庭にある屋根上の太陽電池アレイの約 10 個に相当します。しかし、これは再生可能エネルギーが鉄道にどのように直接供給できるかを示しています。

それだけでなく、マレー氏は、現在、列車を動かすために鉄道に直接電力を供給している国内唯一の太陽電池アレイであると述べた。 「鉄道会社にとって、これは購入できる最も安い電力です」と彼は付け加えた。

国中、そして世界中で、多くの列車が今でも化石燃料であるディーゼルで走行しています。電気化するには、鉄道事業者には伝統的に 2 つの選択肢がありました。1 つは電化レール、もう 1 つは列車が接続する架空線です。 アーム状パンタグラフ 彼らの屋根の上で。これらのシステムのいずれかを導入するには、費用がかかり、技術的にも困難な場合があります。

しかし、エンジニアたちはそのような技術を実装する新しい方法に取り組んでおり、まったく異なる代替案も登場しており、電動化プロジェクトを加速する可能性があります。

電化の主な障壁となるのは、多くの場合、地域の電力網の限界です。 アクセスするのが難しい 列車に電力を供給するための大きな接続に接続します。 「その問題はさらに悪化するばかりです」とマレー氏は言う。

これが、彼が鉄道電化プロジェクトを可能にするのにソーラーパネルが非常に役立つと考えている理由です。

マレー氏は、アルダーショットプロジェクトの後、ライディング・サンビームズが本格的な商業パイロットの建設に進むことを望んでいたと語った。しかし資金の問題が邪魔をした。

しかし現在、英国の鉄道インフラを所有および維持している Network Rail は、 サプライヤーを探しています 鉄道側の再生可能エネルギープロジェクト向け。

「これは大きなことだ」とマレー氏は言い、彼の会社が契約に入札する予定であると説明した。

ただし、新しいプロジェクトには新たな複雑さが伴います。アルダーショットでは、線路はすでに電化されており、既存のシステムにソーラーパネルを接続するだけでした。

しかし、ディーゼルエンジンを止めて架線に切り替える列車の場合、太陽光発電を活用するのはさらに困難です。これは、太陽光パネルが直流 (DC) 電気を生成するのに対し、架空線は交流 (AC) を使用するためです。

イギリスでは開発に向けた取り組みが進んでいる 新しいコンバータデバイス ただし、これでこの問題は解決する可能性があります。

これとは別に、英国で最速の鉄道ジャンクションであるリーズとヨーク間のコルトン ジャンクション (列車が最高時速 195 マイルで通過) が、ハダースフィールド大学で開発されたソフトウェアの助けを借りて最近電化されました。

このソフトウェアは架空線システムの 3D モデルを作成し、エンジニアがその建設を詳細に計画できるようにし、特定の形式の従来のテストと評価の必要性を排除することでコストを削減します。

「測定に関してはすべてソフトウェアで指定されました」と同大学鉄道研究所の副所長であるジョアン・ポンボ氏は言う。 「8月以来、すべての列車がそのジャンクションで最高速度で走行しています。」

しかし、世の中には電動化に関して全く異なるアイデアがあります。ポーランドの新興企業 Nevomo は、電磁推進システムを開発しました。 後付けです 太いアルミニウムケーブルをレール間を通るエンクロージャに取り付けることにより、既存の線路に取り付けます。これにより、磁石を備えた貨車を推進するのに十分な強力な磁場が生成されます。

「私たちは機関車を完全に排除します」と創業者兼最高経営責任者のベン・パックチェク氏は言う。 「各貨車は独立します。集団での運行も可能です。」

パチェク氏によると、この技術の主な利点は、運転手が貨車を非常に迅速に停止できることだという。その結果、原理的には、独立して移動する多数の貨車を、原理的には安全に、レールの 1 本の区間に比較的近くに配置することができ、特定の地域での貨物輸送の密度が高まることになる。

ネボモは来年、ドイツのブレーメンの製鉄所とインドの港で自社技術の実用的な導入を開始したいと考えている。

これらは比較的小規模で、それぞれのトラックの距離は 1 km (0.6 マイル) 未満です。しかしパチェク氏は、将来的にはさらに大規模な施設が設置されることを期待している。 「鉄道のような非常に保守的な環境では、まずそれを適切に実証する必要があります。」

電磁推進ワゴンの動きを自動化することも可能だろうが、最初は人間のオペレーターが遠隔操作することになるだろうと同氏は付け加えた。

米国では、パラレル システムズ社も、鉄道網内を独立して移動できるように、個々の貨車の電動化に取り組んでいますが、これはバッテリーを使用するというまったく異なる方法です。同社のワゴンの航続距離は800kmになると共同創設者兼最高経営責任者のマット・ソウル氏は語る。

彼は、これを配送センター内でパケットを移動させるようなもの、つまり「霧化された貨物」と表現しており、従来の機関車牽引の貨物列車とはまったく異なります。 長さ2km以上。 「私たちは、彼らがやっていない短い仕事をすることに重点を置いています」とソウル氏は言います。

同氏は、貨物機関車を置き換えることを目指しているのではなく、トラック輸送と競合できる鉄道ベースの配送サービスを提供することを目指していると付け加えた。 「単純にトラック輸送市場の 10% を獲得すれば、鉄道業界は 2 倍になります」と彼は言います。

過去にライディング・サンビームズと協力したことがあるバーミンガム大学のスチュアート・ヒルマンセン氏は、既存の鉄道網上で個々の貨物列車の移動を組織することは「かなり困難になる可能性がある」と述べている。 [British] 鉄道」。

しかし同氏は、新しい技術が電化の促進に役立っており、現在では電化列車全般が新しい鉄道の「頼りになる」選択肢になっていると述べた。

「これらのテクノロジーはすべて物理的に実現可能であり、機能します。重要なのはビジネスケースを管理することです」と彼は言います。